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文檔簡(jiǎn)介

1、飛行器的雷達(dá)隱身性能計(jì)算飛行器的雷達(dá)隱身性能計(jì)算 11.等效地球假設(shè) 32.飛行器雷達(dá)隱身性能計(jì)算方法的提出 43.雷達(dá)方程的簡(jiǎn)化 44.方向圖傳播因子的計(jì)算 65.大氣損耗的計(jì)算 76.發(fā)現(xiàn)概率的計(jì)算 77.累積發(fā)現(xiàn)概率計(jì)算 108.某部雷達(dá)系統(tǒng)特征常數(shù)計(jì)算算例 109.算例與分析 119.1 發(fā)現(xiàn)概率曲線(xiàn)分析 112.2 暴露距離和預(yù)警時(shí)間分析 132.3 由預(yù)警時(shí)間要求確定的 RCS 指標(biāo)取值 1410. 其他干擾條件下隱身性能計(jì)算 1511. 暴露距離的計(jì)算 1911.1 隱身性能的計(jì)算 2011.2 暴露距離 2011.3 縱向逼近距離 2011.4 隱身穿越的最小橫距 2011.5

2、 尾向暴露距離 2111.6 可探測(cè)范圍圖 21雷達(dá)是現(xiàn)代軍事防御武器系統(tǒng)應(yīng)用得最廣、數(shù)量最大的設(shè)備之一。雷達(dá)按功 能分為用于遠(yuǎn)程預(yù)警的警戒雷達(dá),用于高炮和導(dǎo)彈控制的炮瞄雷達(dá)和火控雷達(dá), 用于飛機(jī)導(dǎo)航的引導(dǎo)雷達(dá)等; 按工作體制分為脈沖雷達(dá)、 連續(xù)波雷達(dá)、 脈沖多普 勒雷達(dá)、 MTI/MTD 雷達(dá);其常用波段有 L 、S、C、X、Ku 等,波長(zhǎng)從 dm 到 mm。由于雷達(dá)的種類(lèi)多種多樣,它們對(duì)飛行器的探測(cè)方法和探測(cè)性能也各不相 同。本章的研究范圍僅限于飛行器對(duì)地面脈沖雷達(dá)的隱身性能計(jì)算。隱身性能對(duì)于現(xiàn)代軍用飛機(jī)特別是戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。 從形式 上來(lái)說(shuō),隱身是美國(guó)研制的第四代戰(zhàn)斗機(jī)的四

3、大特征之一。 從實(shí)質(zhì)上說(shuō), 對(duì)于目 前軍用飛機(jī)所面臨的越來(lái)越危險(xiǎn)的作戰(zhàn)環(huán)境, 隱身是降低其作戰(zhàn)損失、 提高生存 率的重要手段。國(guó)內(nèi)對(duì)于飛行器隱身技術(shù)的研究已有二十多年的歷史, 已經(jīng)發(fā)展了大量的實(shí) 用技術(shù),總結(jié)了許許多多的隱身設(shè)計(jì)方法,得到了多種 RCS 分析軟件。但目前 國(guó)內(nèi)對(duì)于飛行器的雷達(dá)散射截面與隱身性能的關(guān)系尚沒(méi)有進(jìn)行深入的研究, 這就 造成了常常采用雷達(dá)散射截面 RCS作為隱身性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),RCS高,則隱身 性能差。但是,飛行器的雷達(dá)散射截面與雷達(dá)波的頻率、極化方式、方位角、俯 仰角等因素有關(guān),采用什么頻率、什么極化、多大角度范圍的 RCS 之作為評(píng)價(jià) 其隱身特性參數(shù),沒(méi)有確實(shí)的依據(jù)

4、。另外,在設(shè)計(jì)一架新型飛機(jī)時(shí),如何確定其 RCS 指標(biāo),如果參照國(guó)外同類(lèi)飛機(jī)的水平,這些指標(biāo)往往有夸大的宣傳作用, 實(shí)際難以做到;如果根據(jù)各自的經(jīng)驗(yàn)拍腦袋確定,又缺乏依據(jù)。顯然 RCS 指標(biāo) 的確定缺乏系統(tǒng)的、科學(xué)的方法和依據(jù)。如果不解決飛行器的雷達(dá)散射截面與隱身性能的關(guān)系問(wèn)題, 不具備隱身性能 的評(píng)估方法, 就無(wú)法對(duì)新研制的戰(zhàn)斗機(jī)提出有依據(jù)的雷達(dá)散射截面指標(biāo), 并據(jù)此 進(jìn)行隱身設(shè)計(jì)和 RCS 控制;對(duì)于不同的總體方案,無(wú)法根據(jù)其雷達(dá)散射截面的 差別給出其隱身性能優(yōu)劣的判斷;更進(jìn)一步,當(dāng)飛行器的 RCS 指標(biāo)與其它性能 指標(biāo)發(fā)生矛盾需要通過(guò)權(quán)衡、做出讓步時(shí), RCS 指標(biāo)的降低會(huì)使飛行器的隱身

5、 性能變壞多少,整個(gè)系統(tǒng)的效能會(huì)因此降低多少,無(wú)法進(jìn)行定量估算??傊?,這 個(gè)問(wèn)題是飛行器雷達(dá)隱身技術(shù)研究的根本問(wèn)題, 如果不解決, 勢(shì)必給第四代戰(zhàn)斗 機(jī)乃至以后的 UCAV 等新型戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展帶來(lái)困難,同時(shí)會(huì)阻礙飛行器的隱身 技術(shù)的發(fā)展。本文提出了以一定的發(fā)現(xiàn)概率和累積發(fā)現(xiàn)概率對(duì)應(yīng)的暴露距離作為飛行器 雷達(dá)隱身性能的衡量指標(biāo),以完善以往用RCS作為隱身性能衡量的指標(biāo)體系。1. 等效地球假設(shè)受地球大氣折射率隨高度變化的影響,電磁波在大氣中的傳播軌跡不是直 線(xiàn),而是曲線(xiàn)。因此就存在下面兩個(gè)冋題:(1) 在雷達(dá)天線(xiàn)和目標(biāo)之間,雷達(dá)射線(xiàn)實(shí)際傳播的距離并不等于兩者之間的直 線(xiàn)距離。那么,怎樣計(jì)算雷達(dá)射線(xiàn)

6、在兩者之間的真實(shí)傳播距離。(2) 目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)入射線(xiàn)的真正俯仰角不同于兩者之間的幾何連線(xiàn)與目標(biāo) 構(gòu)成的俯仰角。那么,如何求得真正的俯仰角。研究結(jié)果表明,等效地球半徑法可以解決上述問(wèn)題 1,2。該方法是將地球的 半徑a=6370km乘以4/3,得到等效地球半徑ae=8493km。在這樣一個(gè)放大了的 虛擬地球周?chē)走_(dá)射線(xiàn)的傳播如同在自由空間一樣沿直線(xiàn)進(jìn)行, 而由此確定的 目標(biāo)與雷達(dá)之間的距離、目標(biāo)仰角近似等于在真實(shí)地球半徑、真實(shí)大氣條件下的 數(shù)值。根據(jù)等效地球半徑法,可以得到雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離R與雷達(dá)天線(xiàn)仰角為的關(guān)系如下式:R = (a。 hj2 -(a。 ha)2cosa -(ae ha)

7、sin 亠(1)式中:ht 目標(biāo)高度;ha 雷達(dá)天線(xiàn)高度;爲(wèi)一雷達(dá)天線(xiàn)仰角。目標(biāo)仰角齊與雷達(dá)天線(xiàn)仰角嘉之間的關(guān)系如下式:q = arccos aeha cos6(2)2e + ht丿可見(jiàn),當(dāng)叭=0。時(shí),熱存在最小值9t,minq,min = arccos a ha(3)2e +ht 丿顯然,即當(dāng)飛機(jī)飛行高度大于天線(xiàn)高度時(shí),,min 0,即飛機(jī)永遠(yuǎn)不可能以00仰角對(duì)準(zhǔn)雷達(dá)天線(xiàn)。雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離R與目標(biāo)仰角山的關(guān)系式: 2 2 2R =(ae ht )sin v - . (ae ha) (a ht) cos r(4)上式中的“土”號(hào),當(dāng)入0時(shí)取“+”號(hào);當(dāng)鹿0時(shí)取“-”號(hào)。2. 飛行器雷達(dá)隱身

8、性能計(jì)算方法的提出飛行器在與雷達(dá)的對(duì)抗過(guò)程中,照射角度在不斷變化,因而RCS也在劇烈變化。以前的做法常采用某個(gè)角度范圍的 RCS平均值來(lái)估算雷達(dá)對(duì)其作用距離。 這種方法只能是一種很粗略的大致估計(jì),其結(jié)果有時(shí)甚至沒(méi)有實(shí)際意義。參考文獻(xiàn)1通過(guò)簡(jiǎn)化雷達(dá)方程,提出了計(jì)算飛行器隱身性能的臨界俯、 仰角 法,給出了計(jì)算暴露距離、發(fā)現(xiàn)概率的過(guò)程和步驟,為后人的工作奠定了很好的 基礎(chǔ)。雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)特性,是用一定虛警概率條件下的發(fā)現(xiàn)概率來(lái)衡量的。因 此,用發(fā)現(xiàn)概率,以及某個(gè)特殊發(fā)現(xiàn)概率所對(duì)應(yīng)的暴露距離作為指標(biāo)來(lái)評(píng)估一種 飛行器在不同飛行高度下隱身性能的好壞,或者進(jìn)行不同飛行器的隱身性能優(yōu)劣 對(duì)比,或者比較飛

9、行器的 RCS變化后隱身性能的差別,無(wú)疑是合適的。本文將 飛行器隱身性能的衡量指標(biāo)初步確定為發(fā)現(xiàn)概率 Fd,對(duì)應(yīng)于50%發(fā)現(xiàn)概率的暴 露距離Rexpd50以及對(duì)應(yīng)于累積發(fā)現(xiàn)概率90%的暴露距離Rexpc90。提出Rexp d50的 依據(jù)是按照一般的發(fā)現(xiàn)概率曲線(xiàn),當(dāng) Fd大于50%后,F(xiàn)d隨距離的變小而增加的 很快。&XPC90的提出是考慮雷達(dá)探測(cè)的積累效應(yīng),防止 Fd曲線(xiàn)在較大距離范圍 內(nèi)低于50%而始終認(rèn)為未被發(fā)現(xiàn)。3. 雷達(dá)方程的簡(jiǎn)化當(dāng)一架飛行器以一定高度飛近一部雷達(dá)過(guò)程中,一方面,雷達(dá)的天線(xiàn)仰角 為逐漸增大,目標(biāo)與雷達(dá)之間距離 R逐漸減小,雷達(dá)射線(xiàn)與目標(biāo)軸線(xiàn)夾角即目標(biāo) 仰角d也逐漸增大,

10、二所對(duì)應(yīng)的飛行器雷達(dá)散射截面也在變化。飛行器實(shí)際雷達(dá)散射截面可以用兩種方法得到:一是制作飛行器的縮比模 型,通過(guò)在外場(chǎng)或者暗室進(jìn)行RCS測(cè)試,將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后得到飛行器在一定頻率下的雷達(dá)散射截面;二是用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)飛行器進(jìn)行造型, 對(duì)其提取數(shù) 據(jù)后轉(zhuǎn)入RCS計(jì)算程序進(jìn)行雷達(dá)散射截面計(jì)算。另一方面,雷達(dá)的作用距離同目標(biāo)的雷達(dá)散射截面之間的關(guān)系由雷達(dá)方程來(lái)描述:Rmax- rQE (4J3KTsCb(S/N)min LsL-.(5)式中Rmax 雷達(dá)最大作用距離,km ;R 雷達(dá)發(fā)射機(jī)輸出功率,W瓦特;.脈沖寬度,S秒;G天線(xiàn)增益;二一目標(biāo)的雷達(dá)散射截面,m2;雷達(dá)工作波長(zhǎng),m;kk=1.3

11、8x 10-23Ws/K,為波爾茲曼常數(shù);Ts 系統(tǒng)噪聲溫度,K開(kāi)爾文;Cb 濾波器與信號(hào)波形匹配程度的系數(shù);SN min 最低可檢測(cè)信噪比,對(duì)應(yīng)于一定發(fā)現(xiàn)概率和虛警概率;Ls 系統(tǒng)損耗因子;L:.大氣損耗因子;F方向圖傳播因子。用式(2-1)來(lái)全面解釋一部雷達(dá)的作用距離的含義就是: 對(duì)于散射截面為- 的目標(biāo),當(dāng)取發(fā)現(xiàn)概率為Pd,虛警概率為Pfa時(shí),雷達(dá)作用距離為Rmax。要計(jì)算雷達(dá)對(duì)具有一定雷達(dá)散射截面目標(biāo)的作用距離或者發(fā)現(xiàn)概率的大小 需要依靠雷達(dá)方程。而雷達(dá)方程的參數(shù)中許多是不得而知的。國(guó)內(nèi)對(duì)雷達(dá)方程進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究, 提出了一種簡(jiǎn)化方法,將其中反映雷達(dá) 本身特性的參數(shù)用一個(gè)所謂“雷達(dá)系統(tǒng)

12、特征常數(shù)”表示,而將其中與環(huán)境有關(guān)的 參數(shù)分離出來(lái)單獨(dú)計(jì)算。本文采用了該方法。該方法的主要思路是,將雷達(dá)方程中與雷達(dá)波傳播路徑有關(guān)的參數(shù)如方向圖傳播因子、大氣損耗系數(shù)分離出來(lái),將其它與雷達(dá)波傳播路徑無(wú)關(guān)的參數(shù)用雷達(dá)系統(tǒng)特征常數(shù)Cs來(lái)代替,即定義為cRG2.2(s - (4二)3KTsCbLs這樣Cs的計(jì)算式為:C(S/N)min Rmax(m2)( 7):?(F4/LJmax式中Rmax為雷達(dá)的最大作用距離,二和P?分別是Rmax所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)散射截面和發(fā) 現(xiàn)概率,L是大氣衰減因子。aCs的計(jì)算方法是:在一定的地貌條件下(一般是三級(jí)綜合海情),對(duì)距離為Rmax、不同天線(xiàn)仰角上(在該雷達(dá)天線(xiàn)掃描范

13、圍內(nèi))的若干點(diǎn),計(jì)算其F、L,值。 在將F、L:.求出后,再將雷達(dá)性能數(shù)據(jù)中的 Rmax和以及F4 的最大值 (F4 L-.)max帶入(3-3)式,就可計(jì)算出對(duì)應(yīng)于發(fā)現(xiàn)概率P的雷達(dá)系統(tǒng)特征常數(shù)cs。4. 方向圖傳播因子的計(jì)算雷達(dá)方程中的方向圖傳播因子 F與電磁波的頻率、極化方式、地貌(或海 情)等因素有關(guān)。具體可按下列公式進(jìn)行計(jì)算F = fd 122 cos:(8)fd(9)G =2欣_pd(10)式中總反射系數(shù);:0 電磁反射系數(shù);0 粗糙度因子;D擴(kuò)散因子;fd、fr 天線(xiàn)方向圖系數(shù)幅值在直射路徑及反射路徑上的數(shù)值;、一: r 天線(xiàn)方向圖系數(shù)相位角在直射路徑及反射路徑上的數(shù)值;:-直射波

14、與反射波的總相位差;一直射波路徑與反射波路徑的差值;雷達(dá)的工作波長(zhǎng);:反射波的相位變化。其中的各個(gè)參數(shù)的計(jì)算方法見(jiàn)文獻(xiàn)1或2,本文不再贅述。5. 大氣損耗的計(jì)算雷達(dá)方程中的大氣衰減因子是兩個(gè)因子的乘積:(11)Len Labs式中,Lgn為大氣透鏡效應(yīng)損耗因子,它是傳播距離R及天線(xiàn)射線(xiàn)仰角爲(wèi)的函數(shù), 可利用圖通過(guò)插值方法求得;Labs為大氣吸收損耗因子,它是傳播距離 R、天線(xiàn)射線(xiàn)仰角為以及雷達(dá)波頻率f的函數(shù),可利用圖2-2及參考文獻(xiàn)1中同類(lèi)曲線(xiàn)通 過(guò)插值的方法求得,也可以按有關(guān)的計(jì)算方法求得。圖1中右側(cè)的一列數(shù)據(jù)為天 線(xiàn)射線(xiàn)仰角爲(wèi)。圖1大氣透鏡效應(yīng)損耗因子(雙程)和大氣吸收損耗因子( S波段,

15、f=3 GHz)6. 發(fā)現(xiàn)概率的計(jì)算根據(jù)雷達(dá)方程,對(duì)于一個(gè)雷達(dá)散射截面為二、距離為R、天線(xiàn)仰角為入的目標(biāo),它提供給雷達(dá)的信噪比為(S/N)(R心屆f 4(4:)3KTsCbLsR4La,R通過(guò)引入雷達(dá)系統(tǒng)特征常數(shù),使雷達(dá)方程得到簡(jiǎn)化。在純?cè)肼曋袡z測(cè)目標(biāo)信號(hào)時(shí),考慮到Cs的定義式,將其代入上式,可得(S/N)Cs汗4(13)發(fā)現(xiàn)概率是信號(hào)加噪聲電壓超過(guò)門(mén)限電平的概率。對(duì)于振幅為A的正弦信號(hào)同高斯噪聲一起輸入到中頻濾波器中的情況, 設(shè)信號(hào)的頻率是中頻濾波器的中心 頻率,包絡(luò)檢波器的輸出包絡(luò)的概率密度函數(shù)為rPS r 2 exp“0(14)這里I0 z是宗量為z的零階修正貝塞爾函數(shù),定義為(15)z

16、2n2n n!n!r為信號(hào)加噪聲的包絡(luò)。該式所表示的概率密度函數(shù)稱(chēng)為廣義瑞利分布,也稱(chēng)為 萊斯(Rice)分布。信號(hào)被發(fā)現(xiàn)的概率就是超過(guò)預(yù)定門(mén)限的概率,因此發(fā)現(xiàn)概率是Pdcoao rV Ps r d Vr2VTVT :二(16)這個(gè)積分比較復(fù)雜,計(jì)算它需要采用數(shù)值方法或用級(jí)數(shù)近似, 此外也不容易由該 式看出發(fā)現(xiàn)概率與式中各參數(shù)的關(guān)系。已有專(zhuān)門(mén)人員以信噪比為變量,以虛警概 率為參變量將該式計(jì)算出來(lái),繪制成曲線(xiàn)如圖所示。0.59990*99950,S950.9305000-B00J0ti.eo0,500,400*300.30Q JO0 囲81( IS M 1& J8 20信棵出Q/小MB)r/t7

17、 = 2,5圖弓陽(yáng)用槪率密度函數(shù)來(lái)說(shuō)明検測(cè)性能圖2發(fā)現(xiàn)概率與信噪比的關(guān)系圖3門(mén)限對(duì)虛警概率和發(fā)現(xiàn)概率的影響圖5.7對(duì)臊用中正弦信號(hào)的發(fā)現(xiàn)槪率與 信臊比及虛警概率的關(guān)系發(fā)現(xiàn)概率P越大,則對(duì)應(yīng)的最低可檢測(cè)信噪比(S/N)min(p)越大;而如果脈沖積累數(shù)M越大,則達(dá)到發(fā)現(xiàn)概率 P所需的最低可檢測(cè)信噪比越小。因此,目 標(biāo)檢測(cè)性能的改善即信噪比的提高, 在很大程度上取決于信號(hào)的積累。對(duì)于普通 脈沖雷達(dá)采用的非相干積累,(S/N)的值與脈沖積累數(shù) M的關(guān)系為:當(dāng)M較大 時(shí),(S/N)的改善與- M成正比;當(dāng)M較小時(shí),(S/N)的改善倍數(shù)介于M和. M 之間。而對(duì)于飛機(jī)模型,一般采用第二類(lèi)的信號(hào)起伏模型,

18、即使用Swerlling Case 1所描述的發(fā)現(xiàn)概率與信噪比的關(guān)系。虛警率則可以取常用的10-6。當(dāng)脈沖數(shù)由雷達(dá)天線(xiàn)掃描決定時(shí),如果只作方位掃描,例如二坐標(biāo)雷達(dá)情況, 脈沖積累數(shù)M的計(jì)算式為:kS RtGotRj 二L jBjGot F為方便計(jì)算,可將干擾方程中與信號(hào)和干擾傳播路徑無(wú)關(guān)的參數(shù)分離出來(lái), 用常數(shù)表示。對(duì)于遠(yuǎn)距離干擾情況,干擾方程化簡(jiǎn)為:s.o. FG0t(36)式中:Ks.o.PjG0jR G0tBsBj4 二F;Rlj(37)考慮噪聲、地面雜波和遠(yuǎn)距支援干擾情況,并考慮到純?cè)肼晽l件下臨界散射 截面的表達(dá)式,貝M言號(hào)-(噪聲+雜波+干擾)比的計(jì)算式為:(N C J)二綁?)(S

19、 N)mhF;ko.rg(38)CT ( ) =CT(n)二 +cr( p)cr(p)容+K;(p)Cs.o.;C:(p)Cs(p)GG0t(39)min在自衛(wèi)或隨隊(duì)干擾情況下干擾信號(hào)比的表達(dá)式:J RjGoj 4 二 R2L: Bs4S R G 0tF B ;rj - Ka j(40)同樣可將該式中與信號(hào)和干擾傳播路徑無(wú)關(guān)的參數(shù)分離出來(lái),用常數(shù)表示。則干擾方程化簡(jiǎn)為:式中:因此噪聲、地面雜波和自衛(wèi)干擾情況下信號(hào)- (噪聲+雜波+干擾)(41)(42)比的計(jì)算式為:(N C J)-(n)_cr(?);- c,+Kss 2(S N)minF4- F2R2 L,(43)臨界散射截面的計(jì)算式:-cr

20、(p-Cn)p)min三.K二CF 4s.s. -cr(p) s( p)(44)11. 暴露距離的計(jì)算在一定發(fā)現(xiàn)概率的前提下,通過(guò)求解由雷達(dá)方程得到的臨界散射截面曲線(xiàn)6r(p)與飛行器的實(shí)際散射截面曲線(xiàn)V - f的交點(diǎn),得到臨界仰角o(45)再利用式(1-4),可以得到對(duì)應(yīng)的暴露距離2:Rexp =(aeht)sin 九二.(aeha)2 -(aeht)2 coscr將臨界仰角 九1和cr2帶入上式,就可得到分別對(duì)應(yīng)于機(jī)頭方向(0。方位角) 的暴露距離Rexpi和機(jī)尾方向(1800方位角)的暴露距離Rexp2。將其它任意方位 角的飛行器實(shí)際散射截面曲線(xiàn)匚:二f門(mén)畫(huà)在臨界仰角圖上,就可以得到飛行

21、 器在一定高度飛行時(shí)各個(gè)方位角上的暴露距離 RexpC ) o使用飛行器實(shí)際散射截面曲線(xiàn)進(jìn)行隱身性能計(jì)算時(shí),要注意,飛行器所對(duì)抗 的雷達(dá)的波長(zhǎng)和極化方式。進(jìn)行飛行器的 RCS計(jì)算時(shí),所用的電磁波波長(zhǎng)和極 化方式應(yīng)該與該雷達(dá)相同。進(jìn)行飛行器縮比模型的RCS測(cè)試時(shí)所用的雷達(dá)波長(zhǎng) 也應(yīng)該是所對(duì)抗的雷達(dá)的波長(zhǎng)進(jìn)行相同的縮比,極化方式應(yīng)相同。11.1隱身性能的計(jì)算飛行器的隱身性能參數(shù)主要有暴露距離和發(fā)現(xiàn)概率。按照重點(diǎn)考慮的方位角 的不同,暴露距離又細(xì)分為縱向逼近距離、隱身穿越的最小橫距、尾向暴露距離, 考慮全方向暴露距離的是可探測(cè)范圍圖。當(dāng)考慮飛機(jī)以一定的航線(xiàn)對(duì)一部雷達(dá)突 防時(shí),就可以計(jì)算發(fā)現(xiàn)概率。但發(fā)

22、現(xiàn)概率比較適合于一架已設(shè)計(jì)好的飛機(jī)的隱身 性能,不太適合本文的情況,故不做重點(diǎn)研究。11.2暴露距離當(dāng)一架飛行器以某個(gè)角度朝向一部雷達(dá),而兩者的距離使得該雷達(dá)對(duì)該飛 行器的發(fā)現(xiàn)概率達(dá)到設(shè)定的隱身與暴露的界限值P時(shí),該距離就稱(chēng)為飛行器在該方位角上對(duì)該雷達(dá)的暴露距離Rexp()。顯然,暴露距離具有這樣的性質(zhì): 在一定發(fā)現(xiàn)概率前提下,在方位角上,若飛行器與雷達(dá)之間的距離 R RexpC )時(shí),飛行器處于隱身狀態(tài)。只要求 得飛行器在任意方位角 上的臨界仰角禮Cl),通過(guò)(1-4)式就可求得其在方 位角 對(duì)準(zhǔn)雷達(dá)時(shí)的暴露距離Rexp( i)。11.3縱向逼近距離一架飛行器在方位角上的暴露距離具有特別重要

23、的意義。它表明該飛行器以機(jī)頭方向隱蔽地逼近一個(gè)目標(biāo)的能力??梢詫⒋吮┞毒嚯x稱(chēng)為“縱向逼近距離”。由于現(xiàn)代的軍事目標(biāo)一般都陪伴著一部或多部雷達(dá),甚至目標(biāo)本身與各種雷達(dá)合為一體。因此,縱向逼近距離對(duì)于巡航導(dǎo)彈、轟炸機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、殲擊機(jī)等都是一 項(xiàng)重要的隱身性能。11.4隱身穿越的最小橫距飛行器要想從雷達(dá)的旁邊隱蔽地飛過(guò),它就必須使其航線(xiàn)與敵方雷達(dá)之間的 距離(稱(chēng)為橫距)大于稱(chēng)為隱身穿越的最小橫距Dmin,它可由下式確定:Dmin =max(Rexp( :i)|sin )(46)從圖2-1可以看出,任何高性能的隱身飛行器都不可能從雷達(dá)的頂空隱蔽地 飛過(guò),而只能從雷達(dá)的旁邊或相鄰的雷達(dá)之間隱蔽地穿越。另外,對(duì)于一個(gè)比較密集的防御集群,例如一個(gè)島嶼或者一只航母編隊(duì),飛行器從其附近隱蔽地飛過(guò) 或盤(pán)旋,對(duì)其進(jìn)行逼近偵察也是經(jīng)常使用的戰(zhàn)術(shù)。因此,飛行器設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)盡量減小Dmin,因而需要在飛行器側(cè)向(90o和270o方位角)附近一個(gè)角度范圍內(nèi)盡 可能降低其雷達(dá)散射截面水平,從而達(dá)到使其側(cè)向暴露距離盡量小, 盡可能逼近 敵方的目的。11.5尾向暴露距離尾向附近一定方位角范圍內(nèi)的隱身性能用尾向暴露距離表示,即可用 尺xp(180表示尾向暴露距離

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