0 写在前面
我从不后悔对别人好，哪怕看错人哪怕被辜负，因为对别人好不是因为别人有多好，而是因为我很好。—杨绛
1 RCS定义
Radar Cross Section is the area intercepting that amount of power which, if radiated isotropically, produces the same received power in the radar.
RCS 是拦截一定功率的区域，如果各向同性辐射，则会在雷达中产生相同的接收功率。
\text{RCS}=\lim_{r \to \infty} 4\pi r^2 \frac{|E_s^2|}{|E_i|^2}\tag{1}
影响RCS大小的因素包含：目标的大小、形状、材质、方向；雷达的频率、极化、近/远场。
Threat’s View of the Radar Range Equation：
2 RCS的典型水平
球的雷达截面积：
瑞利区： \lambda>>a，\sigma = k/\lambda^4；
共振区：振荡后向散射波与蠕动波干涉；
光学区：\lambda<<a，\sigma = \pi a^2，出现表面和边缘散射。
球体对短脉冲后向散射：
典型RV的目标RCS：
一些雷达RCS的例子：
3 影响雷达横截面的因素
目标RCS主要由三种因素构成：
- 结构（车身形状、控制表面等）
- 推进（进气、排气等）
- 航空电子设备（导引头、全球定位系统、高度计等）
Description of Sample Cases on Video：
FD-TD Simulation of Scattering by Strip：
高斯脉冲平面波入射；电场极化（绘制Ey）；现象：镜面反射。
高斯脉冲平面波入射；电场极化（绘制Ey）；现象：前缘 (leading edge diffraction)衍射。
高斯脉冲平面波入射；H场极化（绘制Hy图）；现象：后缘（trailing edge diffraction）衍射。
FD-TD Simulation of Scattering by Cylinder：
高斯脉冲平面波入射；电场极化（绘制Ey）；现象：镜面反射。
高斯脉冲平面波入射；H场极化（绘制Hy图）；现象：蠕动波。
FD-TD Simulation of Scattering by Cavity：
正弦平面波入射；电场极化（绘制Ey）；现象：驻波。
4 求解目标RCS
4.1 RCS测量技术
RCS分析技术：全比例和等比例模型。
全比例测量：
泡沫柱支座：泡沫塑料的介电财产接近自由空间的介电性能。
金属挂架安装支持的满量程测量目标：金属挂架形状可减少雷达反射；可以使用背景减法。
约翰逊通用飞机模型：
紧凑型射程RCS测量：雷达反射率实验室（Pt.Mugu）/AFRL小型靶场（WPAFB）。
等比例模型测量：
电磁散射：确定散射场的两步过程，1确定感应表面电流；2 计算电流辐射的场。
4.2 RCS预测技术
高频近似方法：物理绕射理论。优点：减少了计算需求；任意、复杂的几何形状。缺点：忽略一些散射；仅适用于大、平滑几何；代码：Xpatch。
精确数值方法：矩量法。优点：精确公式。缺点：计算量大。代码：CARLOS； CICERO (Body of revolution)； FISC；FERM。
JGAM的测量和计算RCS对比：
Signature Analysis Approaches：特征分析方法。X波段空中目标。
5 总结讨论
Radar cross section varies significantly across targets of potential interest
- Depends on target characteristics (shape, material, etc.)
- Depends on radar parameters (frequency, polarization, etc.)
Target signature contains several contrib utors
- Structural (body shape, surface details, etc.)
- Propulsion (inlets, exhaust)
- Avionics (seekers, communication antennas, etc.)
Accurate estimation of target signatures should draw upon all available tools (i.e. measurement and prediction)
- Component based signature estimation allows use of multiple tools in coherent roll-up of overall vehicle signature
6 参考文献
[1] 百度翻译
[2] 维基百科
[3] MIT 公开课：Introduction to Radar Systems。
