研究目的
比较四旋翼、六旋翼和八旋翼无人机在X波段的有限元法(FEM)与矩量法(MoM)单站雷达散射截面(RCS)仿真结果,并将这些仿真与实测数据进行验证,探索使用简化CAD模型估算无人机散射特性的方法,以及模型复杂度对微多普勒旋翼仿真的重要性。
研究成果
简化版无人机模型能够捕捉大部分同极化雷达散射截面细节,但会低估绝对值,在交叉极化场景中表现欠佳。未来研究应探究照明角度偏移的影响,并采用更真实的材料属性以提高仿真精度。
研究不足
仿真结果对四旋翼飞行器的雷达散射截面(RCS)略有低估,而对六旋翼飞行器则显著高估。简化模型未能完全捕捉RCS变化的细节,尤其是交叉极化值方面。理想导体假设及模型缺乏精细细节可能是造成差异的原因。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用有限元法(FEM)和矩量法(MoM)对无人机模型进行10GHz频段的雷达散射截面(RCS)仿真,对比简化与复杂CAD模型。
2:样本选择与数据来源:
在电波暗室中测量了大疆Phantom 2、3、4四旋翼无人机、Parrot四旋翼无人机及大疆S900六旋翼无人机的RCS数据。
3:4四旋翼无人机、Parrot四旋翼无人机及大疆S900六旋翼无人机的RCS数据。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:使用Ansys HFSS 18版本进行仿真,电波暗室用于实测。
4:实验流程与操作步骤:
在10GHz频段分别进行水平极化和垂直极化仿真,并与同频段实测数据进行对比。
5:数据分析方法:
对比仿真与实测RCS值,采用短时傅里叶变换(STFT)分析微多普勒特征。
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