張品，陳亦望，靳秀海

(解放軍理工大學(xué) 工程兵工程學(xué)院，江蘇 南京210007)

0 引言

探測、識別各種植物偽裝遮障下的金屬目標(biāo)，以及對目標(biāo)防雷達(dá)植物遮障偽裝效果評價一直是偽裝技術(shù)的重點(diǎn)工作之一。目前戰(zhàn)場上使用的反雷達(dá)偽裝器材缺點(diǎn)是較為厚重、制作成本較高，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)較好反雷達(dá)偽裝，但是對其它偵查手段的偽裝能力有限。而天然植被是隨處可見的，材料易得到，便于短時間內(nèi)采集，可根據(jù)需要與偽裝遮障組成各種規(guī)格的人工植物偽裝遮障，以往被用作可見光波段和紅外波段的偽裝措施。近年來研究發(fā)現(xiàn)植被的結(jié)構(gòu)會扭曲雷達(dá)信號波陣面，特別是在低頻波段，能夠改變目標(biāo)散射特征，降低SAR 探測分辨率［1］。如果能夠深入了解常用植物偽裝遮障與被偽裝目標(biāo)雷達(dá)散射相互作用特性，得到植物偽裝遮障和金屬目標(biāo)的電磁散射規(guī)律，找到合適的植物偽裝遮障結(jié)構(gòu)，就有可能克服現(xiàn)有反雷達(dá)偽裝器材缺點(diǎn)，并達(dá)到戰(zhàn)場中材料易獲取、對多波段偵查都具有偽裝效果的目的。但是得到這些數(shù)據(jù)并非易事，一是通過外場實(shí)測，費(fèi)時費(fèi)力、成本很高;二是通過建立精確的計(jì)算模型，通過計(jì)算得到，發(fā)展該領(lǐng)域理論和建立數(shù)學(xué)模型具有深遠(yuǎn)的軍事意義。

為此，需要較全面精確的研究植物偽裝遮障與金屬目標(biāo)間的電磁相互作用。關(guān)于電磁波透射植被后的散射計(jì)算模型已有很多［2－4］，但是精確仿真植物偽裝遮障下金屬目標(biāo)的模型很少，而且計(jì)算精度有限［5－6］。本文的目的是改進(jìn)易于計(jì)算的叢林偽裝遮障－目標(biāo)模型，提供更精確的偽裝遮障下目標(biāo)散射數(shù)值仿真，提高偽裝遮障下目標(biāo)電磁偽裝效果評價方法的有效性。此模型解決了植物偽裝遮障散射、目標(biāo)散射和偽裝遮障與目標(biāo)近場間的相互作用問題。并運(yùn)用迭代物理光學(xué)(IPO)+物理繞射理論(PTD)+矩量法(MoM)以角反射器為目標(biāo)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明此復(fù)合模型可對偽裝遮障下金屬車輛目標(biāo)的極化雷達(dá)響應(yīng)進(jìn)行有效、精確的仿真。

1 混合模型計(jì)算方法

1.1 植物遮障下散射場的計(jì)算

植物遮障是重要的軍事偽裝手段，現(xiàn)代戰(zhàn)場用于偽裝車輛目標(biāo)的植物遮障也是其中一種形式。見圖1.其結(jié)構(gòu)為上半部分使用偽裝網(wǎng)，偽裝網(wǎng)上放置天然植物，下半部分為非金屬支撐桿的棚狀結(jié)構(gòu)。為了有效探測和識別植物遮障下車輛目標(biāo)，需要建立具有實(shí)際物理意義的遮障模型，且必須能夠保持后向散射的相位不變，從而使雷達(dá)成像成為可能。解析法只能局限于解決較低頻段的簡單植物模型，而且必須忽略枝干與葉片等細(xì)微結(jié)構(gòu)，降低了數(shù)值準(zhǔn)確性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值法成為普遍采用的方法。文獻(xiàn)［4］提出使用矢量輻射輸運(yùn)理論解決二層樹叢模型的電磁散射計(jì)算。但二層植物結(jié)構(gòu)過于簡化，不能準(zhǔn)確描述植物遮障。

文獻(xiàn)［6］提出了樹林下金屬目標(biāo)后向散射的計(jì)算模型，但受到FDTD 方法的限制，計(jì)算速度很慢，限制了較高精度的仿真。

圖1 植物偽裝遮障結(jié)構(gòu)Fig.1 The structure of vegetation camouflage canopy

為了實(shí)現(xiàn)較精確仿真，本文提出建立基于頻域的植物遮障模型。植物遮障的支撐桿及偽裝網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為規(guī)則、簡單，可簡化為多層的電介質(zhì)圓柱和水平薄介質(zhì)層。文獻(xiàn)［7］中已論證，植物結(jié)構(gòu)對植物遮障的雷達(dá)后向散射響應(yīng)具有重要影響，因此有必要建立較為真實(shí)的植物結(jié)構(gòu)模型。應(yīng)用L－系統(tǒng)及分形理論，僅需使用有限數(shù)量的植物學(xué)與幾何學(xué)特征參量就可對植物結(jié)構(gòu)進(jìn)行重建［8］。依據(jù)文獻(xiàn)［8］中松樹模型的具體參數(shù)，在模型中樹的基本結(jié)構(gòu)例如樹枝和樹葉，分別使用細(xì)的電介質(zhì)圓柱和電介質(zhì)片代替。偽裝遮障面是容積率小于0.87%的稀疏介質(zhì)，此類介質(zhì)中物體間的多次散射是次要的，可忽略不計(jì)。因此，對每個植物遮障內(nèi)的散射體都適用單次散射理論計(jì)算，總的散射場表達(dá)為相干的所有散射體的散射疊加。總散射場值ES表達(dá)為

式中，N 是散射體數(shù)量，Sn是第n 個散射體總散射矩陣，φn是由φn=(－)·rn導(dǎo)致的相位延遲。rn是第n 個散射體位置向量，和分別是沿入射和散射方向的單位向量［6］。

為計(jì)算植物遮障下某點(diǎn)的散射場，需要使用Born 近似法［9］，即:每個散射體都看作處于均勻介質(zhì)中并且被均值電磁場照射，此電磁場由兩部分組成:1)直接作用到散射體的場;2)地面反射后作用到散射體的場。因此，在式(1)中，Ein是在每個散射體處計(jì)算所得平均場。

式(2)中n0為散射體體密度，k0為真空中傳播常數(shù)，為總的平均前向散射矩陣，p 和q 代表v 和h，即垂直和水平極化。求解式(2)，可寫為E=eik0sT(s，)·E0，其中E0為s =0 處場值。矩陣T 為透射率矩陣，表示為需要注意Mpq的虛部為衰減率，表示在隨機(jī)介質(zhì)中傳播的平均場的衰減。根據(jù)樹木各種細(xì)小結(jié)構(gòu)的形狀變化和垂直方向上的分布，此時作為隨機(jī)介質(zhì)的樹被劃分為M 層各層同性具有不同介電常數(shù)的介質(zhì)層。根據(jù)文獻(xiàn)［9］，每層的傳播常數(shù)都與本層內(nèi)散射體前向散射矩陣元素的總平均值成比例，各層之間的邊界不存在任何反射和折射。

依據(jù)此模型，可以得到偽裝遮障下某點(diǎn)的電磁場。通過比較發(fā)現(xiàn)，偽裝遮障在較高頻率處具有較高的衰減率。這是由于植物組織的散射和吸收損耗。根據(jù)瑞利散射原理，在較低頻處，散射矩陣與k20成比例變化［10］。因此，根據(jù)式(2)，衰減率與k0成比例。

1.2 車輛目標(biāo)散射場的計(jì)算模型

FDTD 方法是全波計(jì)算方法，可計(jì)算任意幾何形狀、材料特性目標(biāo)的電磁散射特性［11］。但是使用FDTD 方法對包括偽裝遮障和目標(biāo)在內(nèi)的整體空間進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算范圍太大，計(jì)算所需的時間和所需內(nèi)存將異常巨大;散射體(例如樹葉)的長寬比較大，使得劃分網(wǎng)格較為復(fù)雜。由于以上原因，文獻(xiàn)［6］提出將使用FDTD 計(jì)算的區(qū)域限定在包圍車輛目標(biāo)所在的立方體空間的較小區(qū)域，從而將偽裝遮障和車輛目標(biāo)劃分為兩個子空間。此方法可以較好的避免計(jì)算復(fù)雜的植物結(jié)構(gòu)。但是，由于FDTD 方法存在限制條件，計(jì)算如此大空間的電磁場非常緩慢，使得文獻(xiàn)［6］中的方法缺乏實(shí)際意義。

因此，本文提使用并行的LOD－R－FDTD 方法解決電大尺寸目標(biāo)區(qū)域的電磁場［12］。傳統(tǒng)FDTD 方法所需計(jì)算資源量非常大，并且受到CFL 穩(wěn)定條件的限制，使得計(jì)算效率不高，計(jì)算時間較長，這一切都給使用FDTD 方法進(jìn)行電大尺寸目標(biāo)電磁仿真計(jì)算帶來困難。我們在文獻(xiàn)［12］中提出了一種局部一維縮減時域有限差分方法(LOD－R－FDTD)，該方法不僅保留了LOD－FDTD 的無條件穩(wěn)定性，增大了時間步長，減少了總計(jì)算時間，而且使計(jì)算所需內(nèi)存比LOD－FDTD 減少平均可達(dá)33%.而且具有良好的計(jì)算穩(wěn)定性，可用于計(jì)算區(qū)域較大、計(jì)算內(nèi)存相對有限的電大尺寸目標(biāo)電磁計(jì)算問題。因此本文提出使用并行的LOD－R－FDTD 解決目標(biāo)區(qū)域的散射問題。值得注意的是，為了降低計(jì)算程序復(fù)雜性，僅在總場區(qū)域采用LOD－R－FDTD 方法，散射場采用普通FDTD 方法，從而可以采用成熟的CPML 層算法解決吸收層問題。值得注意的是，計(jì)算空間越大，使用LOD－R－FDTD 方法的區(qū)域所占比例越高，計(jì)算效率越高。并行計(jì)算是用于提高計(jì)算速度的有效方法，可以成倍減少計(jì)算時間。

如圖2所示，對于電大尺寸的金屬車輛目標(biāo)來說，這個包圍目標(biāo)區(qū)域的立方體虛擬界面S 將LODR－FDTD 的計(jì)算空間劃分為總場和散射場兩部分，可看作人為加在總場和散射場間的連接面［11］。目標(biāo)結(jié)構(gòu)體位于表示總場的立方體區(qū)域內(nèi)。通過偽裝遮障模型計(jì)算可得到此界面上各點(diǎn)的頻域場值，并作為目標(biāo)區(qū)域的入射場。同樣，使用LOD－R－FDTD方法可得到界面處的時域目標(biāo)散射場，使用互易原理就能得到遠(yuǎn)場觀察點(diǎn)處的后向散射場值。

圖2 目標(biāo)與地面幾何關(guān)系Fig.2 The positions of object and ground

1.3 遮障下目標(biāo)遠(yuǎn)場后向散射的計(jì)算

植物遮障下的目標(biāo)后向散射由兩個主要部分組成。第一部分是被樹林遮障衰減過的雷達(dá)透射波作用于目標(biāo)后的直接散射。第二部分是包括樹林遮障結(jié)構(gòu)體與目標(biāo)體間相互作用后產(chǎn)生的散射，由于兩者之間的散射過程復(fù)雜，計(jì)算困難。如果簡化處理，又會降低計(jì)算準(zhǔn)確性。因此，本文提出使用互易性原理獲取植物遮障下的目標(biāo)后向散射場，提高計(jì)算效率和精確性;更重要的是可以避免考慮目標(biāo)與植物遮障結(jié)構(gòu)之間電磁場復(fù)雜的相互作用。文獻(xiàn)［12］提出了使用互易性原理處理兩物體間一次散射相互作用的計(jì)算。具體方法如下。

根據(jù)圖2，S 是一個包圍目標(biāo)的假想面。使用惠更斯面來連接隨機(jī)介質(zhì)和目標(biāo)體。將雷達(dá)看作第一個激勵源，目標(biāo)上因雷達(dá)波產(chǎn)生的感生電流看作第二個激勵源。存在以下關(guān)系式

其中:p 和q 分別表示h 和v 方向極化;k0和Z0分別是傳導(dǎo)系數(shù)和真空阻抗，并設(shè)M1=0.是指向外的法向單位向量。

對于本文偽裝遮障下的電大尺寸金屬目標(biāo)，入射場E1和H1由兩部分散射場疊加組成:第一是來自所有相關(guān)樹結(jié)構(gòu)的散射;第二是來自雷達(dá)被植物遮障衰減過的透射波。以上兩種散射各自又可被分解為兩部分:直接照射部分和經(jīng)地面反射后照射部分。對于一個－方向極化入射平面波

式中，下標(biāo)d 和r 分別代表直接場和反射場。S 面上的E2和H2使用上節(jié)介紹的FDTD 方法計(jì)算。由于經(jīng)植物遮障模型計(jì)算得到的是頻域場，而FDTD方法是在時域場內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，因此需要將頻域場轉(zhuǎn)換為時域場。依據(jù)需要仿真的頻率范圍，F(xiàn)DTD 計(jì)算區(qū)域的總場量在頻率在fstart到fstop的N 個離散頻率點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。電磁場在頻域的值可通過下式獲得:

將式(4)和式(5)代入式(3)計(jì)算后向散射場。這里要注意，前文已論述由于植物遮障的特性，本文的方法僅考慮一次散射后植物遮障與目標(biāo)間的相互影響。

2 仿真

為了說明本文提出的頻域與時域混合計(jì)算模型的有效性，分別通過本文算法與實(shí)測數(shù)據(jù)對比實(shí)驗(yàn)、不同算法間計(jì)算結(jié)果對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1 無遮障時的角反射器RCS 仿真計(jì)算

仿真計(jì)算一個處于地面上并與地面無間距的面積為3 m ×3 m 金屬角反射器。設(shè)定平面波頻率范圍分別為:15～300 MHz(VHF 波段)和300～1 000 MHz (UHF 波段)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)FDTD 計(jì)算區(qū)域?yàn)?.6 m×9.6 m×6 m，計(jì)算區(qū)域空間步長為4 cm，小于最高頻率時的λ/10.鑒于標(biāo)準(zhǔn)FDTD 計(jì)算區(qū)域的大小和空間步長大小，為了實(shí)現(xiàn)精確仿真，時間步長為80.8 ps.對于頻域時域混合模型，入射場首先在頻域下進(jìn)行計(jì)算得到LOD－R－FDTD 區(qū)域界面處的場值，之后按照時域方法計(jì)算目標(biāo)散射。圖3為分別使用標(biāo)準(zhǔn)FDTD 方法、本文提出的混合方法，以及迭代物理光學(xué)(IPO)+物理繞射理論(PTD)法+矩量法(MoM)，計(jì)算角反射器的雷達(dá)后向散射截面［14］。圖3(c)和圖3(d)分別是VHF 波段和UHF 波段目標(biāo)頻域計(jì)算的是各種計(jì)算方法對置于地面上方的角反射器的后向散射雷達(dá)散射截面比較。地面的介電常數(shù)為εr=5.62 +i0.94，入射波為水平極化，θi=30°，φi=45°.在可使用IPO+PTD+MoM 的較高頻段(f ＞65 MHz)兩種方法有較好的符合。如圖3(c)、圖3(d)所示，直接LOD－R－FDTD 方法的結(jié)果與本文提出的混合方法符合較好。存在的差異是由于時間、空間和頻率的離散化造成的。圖3(b)是時域計(jì)算的相同結(jié)果?；旌戏ㄅcIPO +PTD +MoM 法在高頻段也有較好的符合，因?yàn)樵诟哳l段IPO 法才可使用。地面的存在會對計(jì)算造成一定困難。目標(biāo)的總?cè)肷鋱鍪侨肷洳ㄅc入射波被地面反射后場的疊加。如果目標(biāo)距離地面足夠高，這種疊加場可認(rèn)為是目標(biāo)的總?cè)肷鋱?。但是如果目?biāo)緊貼地面放置，目標(biāo)覆蓋的地面區(qū)域就不產(chǎn)生地面反射。此模型中，這個問題是通過在被覆蓋區(qū)域設(shè)置完全吸收層的近似法解決［15］。

2.2 無遮障卡車實(shí)測數(shù)據(jù)與仿真計(jì)算比較

使用模型號L 波段雷達(dá)對目標(biāo)進(jìn)行RCS 測量，外場環(huán)境為空曠平整柏油地面，測試目標(biāo)為卡車。分別進(jìn)行了目標(biāo)特定角度測量，入射波的入射角為85°，極化方式為VV 極化，入射波頻率f =1 GHz;以及將目標(biāo)置于轉(zhuǎn)臺上進(jìn)行連續(xù)角度測量，入射波的入射角為85°，方位角為45°，極化方式為HH 極化，入射波頻率f =1.8 GHz.卡車的CAD 模型如圖4(a)所示，圖4(b)為入射波頻率f=1 GHz 時特定角度RCS 測量值與計(jì)算值的曲線圖;圖4(c)為入射波頻率f=1.8 GHz 時置于轉(zhuǎn)臺上的RCS 測量值曲線圖;圖4(d)為入射波頻率f =1.8 GHz 時置于轉(zhuǎn)臺上的RCS 測量值與計(jì)算值的曲線圖。由兩次實(shí)測曲線與計(jì)算曲線比較可知，計(jì)算曲線與實(shí)測曲線符合的較好，說明本文提出的計(jì)算方法可以較為準(zhǔn)確的計(jì)算目標(biāo)的RCS 值。

2.3 植物遮障下的目標(biāo)仿真計(jì)算

圖3 FDTD、混合算法、PO+PTD+MoM 計(jì)算角反射器后向散射RCS 比較(入射波為:地面介電常數(shù)εr =5.62 +i0.94，H 極化波入射方向θi =30°，φi =45°)Fig.3 Compare of RCS calculated by FDTD，hybrid method and PO+PTD+MoM，the corner reflector placed above a dielectric ground plane with εr =5.62 + i0.94.The H polarization configurations of incident plane wave propagating along θi =30°，φi =45°

為了研究植物偽裝遮障對遮障下目標(biāo)RCS 的影響，對上端為榆樹結(jié)構(gòu)植物偽裝遮障，下為電大尺寸金屬目標(biāo)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。首先，以前面用到的金屬角反射器(每個面為3 m ×3 m)作為目標(biāo)進(jìn)行仿真研究。角反射器放置在距離地面0.3 m 處，地面為有耗平面介質(zhì)，相對介電常數(shù)為εr= 5.62 +i0.94.假設(shè)目標(biāo)被頂部8 棵樹結(jié)構(gòu)的偽裝遮障覆蓋(如圖1所示)。支撐桿高度4 m，半徑為3 cm.上部的樹結(jié)構(gòu)由L－系統(tǒng)生成，最大高度為5.3 m，樹冠半徑為3 m，樹冠高度為6.6 m，樹干半徑2.5 cm，每個樹結(jié)構(gòu)包含約1 200 個樹枝。對于本次試驗(yàn)，采用以下系數(shù):步長=4.2 cm，時間步長=80 ps.為了得到精確結(jié)果并加快計(jì)算速度，只計(jì)算半徑大于0.01λ 的樹枝。

其它散射體的影響全部看作信號衰減系數(shù)的改變。圖5是角反射器分別在有偽裝遮障和沒有偽裝遮障情況下，在頻域計(jì)算得到的RCS.圖5中有偽裝遮障的角反射器后向散射值并不包括植物本身產(chǎn)生的后向散射。如圖5所示，在較低頻段，偽裝遮障對目標(biāo)后向散射的影響可以忽略不計(jì)。然而在較高頻段，偽裝遮障會明顯降低和扭曲目標(biāo)的RCS.低于70 MHz 時，偽裝遮障與目標(biāo)間散射的相互影響和角反射器自身的散射相比非常微小，因此目標(biāo)的極化信號不會改變。在相同的植物排列下，對一輛復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬坦克進(jìn)行仿真，如圖6所示，LOD－RFDTD 計(jì)算范圍為8.5 m×5 m×5 m.此試驗(yàn)采用以下系數(shù):Δf=6 MHz，空間步長為5 cm.計(jì)算區(qū)域表面有44 098 個點(diǎn)需要偽裝遮障模型計(jì)算。為得出精確結(jié)果，根據(jù)計(jì)算范圍及空間步長，時間步長為1.98 ns.HH 極化下，入射波的入射角為30°，方位角為45°，圖7(a)、圖7(b)分別給出了不存在植物偽裝遮障層、僅存在支撐桿時的RCS 與無任何遮障結(jié)構(gòu)時的RCS 在頻域的比較。圖7(c)、圖7(d)比較了目標(biāo)分別在有偽裝遮障和無偽裝遮障情況下目標(biāo)的頻域RCS，目標(biāo)的響應(yīng)包括偽裝遮障與目標(biāo)間的相互影響。使用6 個Intel i3 處理器并行計(jì)算，CPU 主頻2.67 GHz，內(nèi)存12 GB 仿真計(jì)算時間約為4.2 h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用單CPU、傳統(tǒng)FDTD 方法下的計(jì)算時長。采用并行計(jì)算，可以仿真更大規(guī)模的樹林模型。

圖4 外場實(shí)測與混合算法仿卡車目標(biāo)RCS 比較(地面介電常數(shù)εr =5.62 +i0.94，入射波為H 極化，入射方向θi =30°，φi =45°)Fig.4 Compare of RCS achieved by measured and simulation data.The target placed above a dielectric ground plane with εr =5.62+i0.94.The H polarization configurations of incident plane wave propagating along θi =30°，φi =45°

圖5 混合算法計(jì)算有遮障和無遮障狀態(tài)下角反射器RCS 比較(地面介電常數(shù)εr =5.62 +i0.94，入射方向θi =30°，φi =45°)Fig.5 Compare of RCS achieved with camouflage screen and without it.The target placed above a dielectric ground plane with εr =5.62 +i0.94.The H polarization configurations of incident plane wave propagating along θi =30°，φi =45°

來自支撐桿和8 棵樹結(jié)構(gòu)的所有散射都包括在偽裝遮障的總響應(yīng)中。比較VHF 波段的圖7(a)與圖7(c)可知，當(dāng)完整的植物遮障存在時，完整的植物遮障對目標(biāo)的RCS 造成嚴(yán)重扭曲(如圖7(c)).相比較而言，當(dāng)沒有植物遮障層，而僅存在支撐桿結(jié)構(gòu)時，對目標(biāo)RCS 的改變量很有限(如圖7(a)).可以看到當(dāng)頻率高于65 MHz 時，目標(biāo)的信號特征改變量較大，已經(jīng)使發(fā)現(xiàn)目標(biāo)變得非常困難。此環(huán)境下的目標(biāo)識別需要借助其它手段來提高識別率。比較圖7(b)與圖7(d)可發(fā)現(xiàn)UHF 波段存在同樣的規(guī)律。另外，由于LOD－R－FDTD 方法突破了計(jì)算條件限制，計(jì)算速度明顯加快，且可以將計(jì)算網(wǎng)格劃分的更小，實(shí)現(xiàn)了更精確的仿真。

圖6 坦克FDTD 網(wǎng)格剖分模型Fig.6 The grid subdivision model of truck for FDTD

3 結(jié)論

本文提出的混合計(jì)算模型能夠較真實(shí)地描述植物偽裝遮障與電大尺寸車輛目標(biāo)間復(fù)雜的相互作用，并提出了用于計(jì)算此類情況下目標(biāo)遠(yuǎn)場電磁散射特性的混合計(jì)算方法。該混合方法將LOD－RFDTD 方法與頻域電磁計(jì)算方法相結(jié)合，并使用分形模型重構(gòu)了較為真實(shí)地樹結(jié)構(gòu)。該混合模型保證在較高的計(jì)算精度前提下，有效提高了計(jì)算效率。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性、有效性。

應(yīng)用此模型，分別在VHF(0～300 MHz)波段、UHF(300～700 MHz)波段，對偽裝遮障下的車輛目標(biāo)散射進(jìn)行了仿真計(jì)算。在模型驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn):在較低頻率處，植物偽裝遮障本身的散射非常弱，其對于目標(biāo)在散射效應(yīng)方面的影響可以簡化為一個RCS 衰減系數(shù)，并增加傳導(dǎo)常數(shù)予以解決;在較高頻段，偽裝遮障會扭曲入射波陣面、影響入射波的極化。通過仿真計(jì)算發(fā)現(xiàn):在頻率65 MHz 以上波段，偽裝遮障下的8 m×4 m×3 m 典型目標(biāo)的信號特征被密度為0.097 trees/m2的榆樹結(jié)構(gòu)偽裝遮障嚴(yán)重扭曲。目標(biāo)尺寸和偽裝遮障特征值決定了特征信號受影響較大的頻段范圍。除了較低頻率處支撐桿部分比樹冠部分有稍高衰減率外，由于樹冠部分具有較高的容積密度，所以比支撐桿部分有更高的衰減率。

圖7 地面上目標(biāo)車輛在兩種不同遮障狀態(tài)與無遮障狀態(tài)時RCS 比較(地面介電常數(shù)εr =5.62 +i0.94，入射波方向?yàn)棣萯 =30°，φi =45°)Fig.7 Compare of RCS achieved with two kind of camflage screen and without it.The target placed above a dielectric ground plane with εr =5.62 +i0.94.The H polarization configurations of incident plane wave propagating along θi =30°，φi =45°

通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法能夠用于精確仿真植物遮障下車輛目標(biāo)的電磁散射特征，為反雷達(dá)偵察偽裝遮障的設(shè)計(jì)、電大尺寸車輛目標(biāo)的隱身研究提供理論依據(jù)。

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