[發明專利]一種飛行器動態電磁散射特征快速建模方法

有效

• 申請號: 202011552898.5
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112597588B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 張澎;郭宇;馬永利
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于飛機隱身建模技術領域，特別涉及一種飛行器動態電磁散射特征快速建模方法。該方法包括：獲取飛機當前時刻的飛機舵面未偏轉的靜態RCS；根據機翼主舵面長度及最大偏轉角度計算飛機運動部件的水平極化及垂直極化最大散射特征數據A；根據飛機相對于雷達的位置確定飛機的方位角及俯仰角；根據飛機的飛行狀態確定飛機偏轉角度；確定飛機相對于雷達的偏轉角度α；計算飛機舵面在偏轉角度α下的動態RCS；將所述動態RCS與靜態RCS疊加，獲得受舵面偏轉影響的飛機動態RCS。本申請根據飛機的飛行狀態和飛行軌跡，快速獲得較靜態測試數據更為準確的動態電磁散射特征數據，形成的數據與飛機飛行狀態一一對應，能夠用于飛機策略制定和飛行軌跡優化方面。

技術領域

本申請屬于飛機隱身建模技術領域，特別涉及一種飛行器動態電磁散射特征快速建模方法。

背景技術

隱身是現代航空裝備的核心能力，電磁散射特征數據是航空裝備最重要的隱身性能參數，現有隱身特征的數據主要來自于靜態仿真和測試的結果，與真實飛機實際的隱身特征數據并不一致，不能反映真實飛機作戰過程中的隱身特征，影響飛機的作戰使用策略的制定，這主要是由于在準確獲取目標動態隱身特征時存在以下技術問題：

1)飛機在飛行過程中處于運動狀態，飛機與探測器之間的相對位置關系實時改變，需要建立二者之間相互對應的關系；

2)飛機運動過程中，飛機主要舵面處于配平狀態，需根據飛行高度、速度、俯仰角等實時調整，電磁散射特征也隨之變化；

3)飛機飛行中，機翼受氣動載荷會發生彈性變形，飛機變形后電磁散射特征也會隨之改變；

4)現有數值仿真和地面靜態測試是測量飛機固定狀態的電磁散射特性，無法反映上述運動關系；

5)地面動態隱身測試基于試飛，由于測試設備位置、飛機飛行航線固定，每次飛行獲取有效測試數據量較少，多次飛行投入大，且總的數據規模有限；

6)空中動態測試是通過機載雷達探測距離推算飛機電磁散射特性，存在較大不確定性，同樣也存在數據量少、投入大的問題。

發明內容

本發明主要針對航空武器裝備飛行狀態電磁散射特性難以有效獲取的問題，提出一種針對操縱舵面偏轉和機翼變形的電磁散射特征數據快速建模方法，可以利用靜態隱身特征數據的擬合與疊加，快速建立飛機飛行狀態下的電磁散射特征模型，可滿足隱身飛機任務規劃對動態隱身特征數據的需求。

本申請飛行器動態電磁散射特征快速建模方法，包括：

步驟S1、獲取飛機固有的機翼主舵面長度，飛機的舵面與飛機機頭方向的夾角、最大偏轉角度，獲取飛機當前時刻的飛機舵面未偏轉的靜態RCS；

步驟S2、根據所述機翼主舵面長度及最大偏轉角度計算飛機運動部件的水平極化及垂直極化最大散射特征數據A；

步驟S3、根據飛機相對于雷達的位置確定飛機的方位角及俯仰角；

步驟S4、根據飛機的飛行狀態確定飛機偏轉角度；

步驟S5、確定飛機相對于雷達的偏轉角度α；

步驟S6、計算飛機舵面在偏轉角度α下的動態RCS；

步驟S7、將所述動態RCS與靜態RCS疊加，獲得受舵面偏轉影響的飛機動態RCS。

優選的是，所述步驟S6中，計算飛機舵面在偏轉角度α下的動態RCS包括：

其中，max(α)為最大偏轉角度。

優選的是，步驟S4中，確定所述飛機偏轉角度包括：

獲取飛機的舵面偏轉角度，或者將機翼變形角度等效為偏轉角度。