基于椭圆体参数与视线角度的雷达散射截面(RCS)仿真系统
项目介绍
本项目是一个用于计算椭圆体目标在不同观测视角下雷达散射截面(RCS)的仿真工具。系统基于椭圆体的几何尺寸、姿态信息以及用户指定的视线角度,采用物理光学法(PO)或几何光学法(GO)等高频近似方法进行RCS计算。计算结果以二维数组形式输出,并可进行可视化展示,适用于雷达目标特性分析、电磁散射研究与隐身性能评估等领域。
功能特性
- 灵活的几何建模:支持通过三个主半径(a, b, c)定义任意尺寸的椭圆体目标。
- 完整的姿态描述:可设置目标的侧滚角(phi),实现目标坐标系与观测坐标系之间的变换。
- 批量角度计算:支持输入一维视线角度数组(如方位角与俯仰角组合),高效计算对应所有视角下的RCS值。
- 高频算法求解:核心计算模块基于物理光学法(PO)或几何光学法(GO),适用于电大尺寸目标的RCS估算。
- 结果可视化:提供RCS随视角变化的二维曲线图或三维方向图绘制功能,直观展示散射特性。
使用方法
- 设置参数:在调用主函数前,需预先定义椭圆体的几何参数与姿态角。
*
a:椭圆体沿x轴的主半径(米)。
*
b:椭圆体沿y轴的主半径(米)。
*
c:椭圆体沿z轴的主半径(米)。
*
phi:椭圆体的侧滚角(度或弧度,需与视线角单位一致)。
- 定义视角:构建一个一维数组作为
视线角,该数组应包含所有需要计算RCS的观测角度信息。
- 执行计算:将上述参数输入主计算函数,系统将返回一个与
视线角数组维度相对应的二维数组rcs,其每个元素为对应视角下的RCS值,单位为dBsm。
- 结果可视化(可选):调用系统的绘图功能,生成RCS分布图,如角度变化曲线或三维方向图。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
- 必要工具箱:无特殊严格要求,但部分可视化功能可能需要 MATLAB 的基本绘图工具箱。
文件说明
主程序文件整合了系统的核心流程,其功能包括:读取用户输入的椭圆体尺寸、姿态角以及视线角度参数;执行必要的坐标系转换以确定雷达波入射方向与目标表面的相对几何关系;调用物理光学法计算模块,求解目标在指定视角下的雷达散射截面;对计算结果进行格式化输出,并可根据用户需求启动可视化模块,绘制RCS分布图。