隐身的原理与rcs的分析报告
篇一：飞机隐身说明和小部分气动原理_1_1
隐身：
作为一款四代战机，具备隐形，高机动，超巡等这些是必备的基本能力。在四代机中，隐身是非常重要的一个因素，那飞机如何做到隐身呢？
雷达波发射出去了是一回事，回波就又是另外一回事了。事实上，雷达回波的强度跟被照射物体的形状有很大的关系。我们假设一块一平方公尺的方板，但他正面垂直对着雷达时，得到的雷达发射截面大约是一千平方公尺。
如果我们把方板弯个角度，数据就会骤减为0.1平方公尺.
事实上，还可以做的更厉害点，把方板斜45度，从正面看像个菱形。
还是那块方板，面积根本不变，但如果我们把这菱形也弯成一个后倾的角度。那么数据就会降的更厉害，直接成0.001平方公尺.
可以看到，同是一块方板，我们把它用不同的角度对准雷达，反射的截面积从1000平方公尺变成0.001平方公尺。变化相差了整整100万倍！！！！！所 以，如果把一架飞机的外形，做成像菱形那样。那他的雷达信号会变的极其小，隐身的效果就处来了。因而自然有人想到了这个外形布局。
怎么样，这个外形就是上面讲到的倾斜的菱形。其实这就是洛克希德马丁公司最早的方案。够科幻吧。什么？眼熟？没错，这就是大名鼎鼎的F117夜鹰型隐形飞机最早的方案！！！！
这F117的方案，第一个图的外形就是这么来的，但是后来研究发现这个菱形方块根本飞不
起来，所以后来把两侧拉长，加了个内倾尾翼，成了第二张.
这个验证机被称之为Have Blue，已经有夜鹰的影子了。而上面的第三个就是真正量产型的F117。第四个方案，加了尾翼的是个海军型的，后来项目被取消。
F117毕竟是第一代的隐形飞机，这飞机最大的毛病在于为了追求隐身而导致机动性超级差，而且很多地方受当时条件的限制，计算机只能处理二维面，所以处处 棱角分明。在南联盟被打下一架后，他的地位就急转直下，因为缺点突出，没几年后就开始退役，到2008年，全部的F117退役，一代名机，就这么匆匆下 场，无不让人感慨。。。。。
雷达波也是一种波，所以它具有波的普遍特性。一般而言，波长越长它的频率就越低，而波长越短，他的频率就越高。比如蝙蝠嘴里发射的超声波，就是一种波长短 而频率很高的声波，波长短是因为蝙蝠的嘴巴小，只能发出窄的波。高频率的超声波具有指向性好，精度高，不易受干扰，信号回馈速度快，但传播距离短的特点。 而低频率的长波则具有相反的特点
雷达的工作频率跟他的工作性质密切相关，当频率低于3MHz时。这时候，电磁波可以沿地球表面传播，而不受地球曲率的影响，所以可以传播的很远。由于雷达电线的尺寸跟雷达的波长成正比，所以这种低频的长波雷达尺寸向来十分的巨大。
苏联早期的远程警戒雷达，对比下面的楼房，就可以知道这雷达有多大了。由于雷达天线的尺寸跟波长成正比，所以大家就可以估计这雷达波的波长有多长了。它的传播距离非常远，是用来监视美国的弹道导弹的
这个是雷达各频段的名称。其中频率低的L波段主要用于远程警戒雷达，S波段用于中程警戒与跟踪，X波段由于体积小，所以用于空中或其他移动场合，多普勒导 航雷达也是X波段雷达。由于S波段跟X波段是目前应用最广泛，最主要的工作频段，所以隐形飞机的隐形主要就是针对这些波长做文章。
不同波长的电磁波打到飞机上截获的目标截面积RCS（radar cross section）的差异很大。总的来讲，主要分三种。
1．低频区：当雷达波的波长大于目标尺寸时，入射场的相位跟振幅都没有什么变化。这时候整个目标都参与散射过程。所以他的形状和细节并不重要，主要取决于他的体积。换句话说，任你是李逵还是李鬼都不重要，它只要知道有人来了就行。
2．谐振区：当雷达波的波长跟目标尺寸相近时，入射场的相位跟在目标长度上的变化很明显。目标的每一部分都会影响到另一部分的场强，每一点的回波都是由很多部位相互影响的叠加。所以很难预测回波的性质。这时候它还是很难分清李逵和李鬼。
3．高频区：当雷达波的波长小于目标尺寸时候，它的散射符合光学定律，目标形状间的相互作用可以忽略不计。它的总散射可以理解为某些局部散射的单独合成。这个时候，它就能分清李逵和李鬼了，并知道了李逵是拿斧头的，李鬼是拿狼牙棒的。
由 于防空雷达和机载雷达都处于分米波和厘米波段，这些波长都小于目标尺寸，处在高频区。所以隐形飞机的研究主要就是对付这些波长小于目标尺寸的波段。但我们 也可以看到，对于波长长的米波雷达等，由于波长大于目标尺寸，所以目标的形状不重要，整个目标都会发生散射，所以能有效提前发现隐形飞机。这是一种预报隐 形飞机的很好手段，听群里人讲，我们的远程雷达就曾照射到在日本起飞的F22战斗机。
由于雷达有效探测距离和RCS的四次方根呈正比关系。所以要想使探测距离缩短一半，那么目标的雷达截面积（RCS）就要缩小为原来的1/16。换句话说，除非使用隐形手段，否则单纯的依靠减小飞机的尺寸并不能有效减小雷达反射面积。
所以要想有效减小雷达反射面积，采取隐形手段才是王道。前面说过，由于目标的散射在高频区，他的总散射场可以分解为某些局部散射场的合成。那么那些局部的点，线，面的散射源就成了要研究的重点。对于散射回波，主要分有镜面散射波，绕射波和行波，爬行波这几个种类。
对 于镜面散射，当电磁波打到光滑的表面时候，能发生镜面散射，就像初中学的光的反射现象一样，由于镜面散射能把大部分电磁波的能量完整的散射回去，所以是一 种很强的散射源。另一种强散射源就是边缘绕射。当电磁波打到棱线的边缘时，镜面反射已不存在，这时候，电磁波会沿着边缘产生无数条绕线。边缘绕射是最常见 的散射现象，也是一种较强的散射源。当飞机在雷达区消除了镜面散射后，边缘绕射就成了主要的散射源。
边缘绕射是最常见也是最重要的散射源，当飞机镜面散射消除后，边缘绕射就成了主要的散射源。比如机翼和一些部件的连接处，都容易造成边缘绕射
除此以往还有几种弱散射源，比如尖顶散射。当电磁波打到尖顶，比如飞机机头时候，会在机头出发生绕射，但这是种弱散射源.
篇二：雷达隐身技术的发展及应用
引 言
现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展,极大地推动了战争防御系统的搜索、跟踪目标的能力，传统的作战武器所受到的威胁越来越严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电磁五位一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段,并受到世界各军事大国的高度重视。 隐身技术是通过采用独特的外形设计和吸波、透波材料，以降低飞机对雷达波的反射；降低飞机发动机喷气的温度或采取隔热、散热措施，减弱红外辐射。由于在未来战争中,雷达仍将是探测目标的最可靠手段,因此隐身技术研究以目标的雷达特征信号控制为重点,同
时展开红外、声、视频等其它特征信号控制的研究工作,最后向多功能、高性能的隐身方向发展。本文首先分析了隐身技术的理论及基本原理，然后对隐身技术进行具体分析，最后介绍隐身技术方向发展趋势。
1 雷达隐身理论基础
雷达隐身的本质就是使敌方雷达无法准确地探 测到目标的回波信号。目标的雷达散射截面积 ( ＲCS) 表征目标返回到雷达的回波信号幅度。所 以，要实现雷达隐身，核心就是降低目标 ＲCS。
1. 1 基于雷达方程的 ＲCS 分析
雷达最大作用距离方程:
其中: Ｒmax 为雷达的最大作用距离; Pt 为发射功率; Smin 为接收机可辨识的最小功率; G 为天线增益; λ 为雷达工作波长; σ 为雷达散射截面。 由公式可知，雷达的探测距离 Ｒmax 的四次方与目标的散射截面积 σ 成正比。若要减少雷达的探测距离，必须降低目标自身ＲCS。ＲCS 与照射功率、飞行器离雷达距离远近无关，只与目标表面导电特性、结构、材料、形体和姿态角等有关。所以，雷达 隐身可以通过改变目标的外形、材料结构和电磁特 征来实现。
1．2 基于电磁散射的 ＲCS 分析
ＲCS 是单位立体角内目标朝发射源方向反射的 功率和从给定方向入射于该目标的平面波功率密度 之比。ＲCS 值可通过在不同入射场条件下进行大量 测试获得，而瞬态的雷达入射场又可以通过平台上 传感器检测得到。根据 ＲCS 定义［1］:
其中: Ｒ 是雷达到目标的距离，Er 是回到雷达的回 波信号电场强度，Ei 是照射到目标处的入射波电场 强度。因此，降低目标 ＲCS 实质就是降低目标的回 波功率或散射波电场强度。实现方法通常有两种: 一是采用外形设计、吸波或透波材料等，降低反射 功率; 二是产生与散射场相干但相位相反的场，实 现有( 无) 源对消。
2雷达隐身技术
雷达隐身是目前隐身飞行器 采取的主要措施。它通过外形设 计和采用吸波材料或吸波结构材料来大大降低飞行器的雷达散射 截面积。
2.1外形隐身
飞行器的外形对飞行器的雷达散射截面积影响最大，所以隐身飞机的外形设计是隐身的主要措施，并被证实确实有显著的效 果。任何一架隐身飞行器都是一 个复杂的形体。虽然可将其分解 成十多个主要的和几十个甚至上 百个较小的形体. 先分别计算出它们每个形体的雷达散射截面 积，再进一步得出整个飞行器的 雷达散射截面积，但每个典型形 体的雷达散射截面积都随着雷达 波的入射方向、波长和极化方向 变化而变化，且各个小形体之间 还存在雷达波的相互干扰。所以 整个飞行器的雷达散射截面积的 计算过程十分复杂。 计算机技术的飞速发展，使 得这种复杂的计算能够在较短时 间内完成。现在美国、俄罗斯等一 些国家已能够模拟和评价各种各 样的隐身外形，从而研究出和不 断完善减缩雷达散射截面积的各 种方法，并建立一定的设计规范。
2.2材料隐身
雷达吸波材料的应用是实现 隐身的主要技术性措施之一，也 是隐身技术中研究的主要内容。 由于气动方面的限制，飞行器的许多部件无法采用外形隐身，只 能在这些部件上采用雷达吸波材 料来减缩雷达散射截面积。雷达 吸波材料主要有两种：涂敷型雷 达吸波材料和雷达吸波结构材 料。其应用形式有：索尔慈波里屏 蔽层、蜂窝和开放式网状结构、梯 度多层吸波、达伦巴奇层、电路模 拟吸波、乔曼吸波和导电高分子 吸波等。
2.2.1涂敷型雷达吸波材料
涂敷型雷达吸波材料可分为 磁性吸波材料和介电吸波材料两 类。磁性吸波材料是通过控制添 加的磁性材料的性质和涂敷材料 的厚度来获得材料高导磁率的特性，通过对添加剂和吸收剂进行 适当的选择、集中和分布来调节 吸波材料，使其能在整个涂敷厚 度内达到所需要的阻抗和损耗系 数，从而获得最佳的吸波效能，其 有效设 计厚度仅 0.5~1.25mm。介电吸波材料是将材料 设计成表面阻抗接近自由空间阻 抗、介电系数随离表面的深度增 加而增大，这样有助于吸收电磁 波，并且反射很弱。 该类材料按基料的不同可分 为塑料类、橡胶类、树脂类和其它 类，一般有涂料型和贴片型两 种。涂料型就是把电磁波吸收剂 同粘合剂混合后按涂料的方法使 用；贴片型就是把吸收剂和基料 混合后做成薄片，使用时把贴片 粘贴于金属表面。 塑料类是以泡沫塑料为载体 的隐身材料，这类材料几乎都是 贴片型。 橡胶类材料都是贴片型的， 其基料为各种各样的橡胶，如丁 腈橡胶、天然橡胶、硅橡胶和氯丁 橡胶；吸收剂为铁氧体、导电纤 维、导电碳黑和金属超细粉末 等。这类材料的最大优点是制成 贴片，可以准确地控制厚度，不足 之处是不能用于复杂形体的隐 身。
树脂类材料都是涂料型的， 它通过在树脂基料中加入高吸收 率的电磁波吸收剂来构成，吸收 剂有金属超细粉末、导电碳黑和 铁氧体粉末等。通常为了使吸收 剂发挥高效率，还可以适当地加 入导电纤维。导电纤维的长度由 入射雷达波的波长决定，一般取 波长的一半。涂层的厚度取入射 雷达波长的 " 5 !。最能实现宽频 带隐身的是磁性材料，现在有部 分隐身材料中含有磁性物质。如 果采用多层涂料结构，能得到更 宽频带的隐身效果。 另外，陶瓷片吸波材料特别 能耐高温，适用于高速飞行器鼻尖和进气道等部位的隐身。
2.2.2雷达吸波结构材料
雷达吸波结构材料是由吸波 材料和能透过雷达波的刚性材料 相组合而成。它是将非金属蜂窝 结构表面用碳或其它耗电磁能材 料加以处理，然后再把金属蒙皮 粘结在其表面而制成的刚性板 料。它既能吸收高频雷达波，又能 吸收低频雷达波。非金属透波蒙 皮通常用玻璃纤维和芳纶纤维的 树脂基复合材料制成，表面喷涂 吸波材料，蜂窝芯网通常用含有 碳粉类耗电磁能添加剂的树脂浸 渍，从而得到特定的阻抗。 它与涂敷型雷达吸波材料相 比，除了有吸波和承载功能外，还 有其它显著的特点，如有助于拓 宽吸波频带，不增加飞行器的重 量等，所以它有逐步取代涂敷型 雷达吸波材料的趋势。 雷达复合结构材料已经历了 由玻璃纤维增强到碳纤维及其混 杂纤维、由次承力件到主承力件、 由热固性树脂到热塑性树脂的发 展过程。随着先进复合材料在飞 行器上应用的不断扩大，采用吸 波结构材料已成为新一代军用飞 行器材料研究的重要方向。可以 这样说，吸波材料的发展在很大 程度上影响着隐身材料乃至整个 隐身技术未来的发展趋势。
2.2.3几种先进的隐身材料
目前，隐身材料正在向宽频 带、薄厚度、轻重量、强吸收等高 性能方向发展，同时各国还在不 断开发新机理吸波材料。现在世 界军事大国正在研究开发以下几 种先进的隐身材料： 导电高分子隐身材料 、手征隐身材料 、纳米隐身材料 、放射性同位素隐身材料、电路模拟隐身材料 、视黄基席夫碱盐隐身材料 、稀土隐身材料等
2.3无源对消与有源对消
无源对消技术又称自适应阻 抗加载技术。它通过精密机加工 在目标表面形成洞、腔体或缝隙， 在不影响气动外形的前提下，改 变蒙皮表面的电流分布，被动地 产生与雷达回波频率、振幅相等 但相位相反的附加波，与雷达回 波相互抵消；或者在缝隙中接上 分布或集中参数的电阻、电容元 件，以控制其二次辐射，使其表面 的负载阻抗与自由空间波的阻抗 相匹配，使雷达波无反射地经过 目标继续在空间传播，从而使雷 达散射截面积减小。由于飞行器 外形复杂和雷达频率范围很宽等 因素，用这种方法减缩飞行器的 雷达散射截面积是十分复杂和困 难的。
有源对消技术是指在飞行器 上装备有源对消电子设备，以产 生适合对消的'电磁波，通过相消 干涉减弱或消除反射波。这种方 法比无源对消具有通用性，能极 为有效地减缩飞行器的雷达散射 截面积，是一种具有发展前景的 隐身技术。但它要求飞行器上具 有能够测出入射雷达波频率、入 射角、波形和强度的高性能传感 器等对消电子设备，并能实时地 产生对消所需要的电磁波信号， 因此技术难度比较高，到目前为 止尚未有实际应用。
2.4无源干扰和有源干扰
无源干扰技术从原理上看主 要有两种途径：
2.4.1欺骗式
在目标周围制造假的目标信 号，增大对方的识别难度和时间 以及使其出现识别错误，最终丢 失目标。目前，欺骗式无源干扰主 要是以箔条为主要研究对象，它 在射频对抗特
别是厘米波干扰中 起着极为重要的作用。另外，新型 箔条材料对毫米波也具有有效的 干扰作用。
2.4.2遮蔽式
在目标信号的传输途径上施 放干扰介质，使目标信号受到衰 减或压制，从而使对方无法发现 或无法分辨目标，以致丢失目 标。遮蔽式干扰主要利用干扰介 质中每一质点的吸收和空间上总 散射的作用之和所产生的衰减作 用，它的主要根据是米氏散射理 论。目前由于毫米波技术的飞速 发展，毫米波无源干扰技术的研 究日益受到重视。
有源干扰技术采用的主要措 施是设法测出敌方雷达威胁的工 作频率，然后用这种频率发射电 磁波，使敌方雷达屏幕上出现虚 假信号，从而保护隐身飞行器。这 项技术尤其是对于局部隐身的飞 行器，将大大提高其生存能力。目 前，美国正在研制一种新型诱 饵。它能发射甚高频、特高频和微 波信号，可以模仿飞行器，以达到 隐身目的。
3隐身技术的发展趋势
3.1未来的隐身材料
传统的隐身材料以强吸收为 主要目标，新型的隐身材料要求 满足“薄、轻、宽、强”，而未来的隐 身材料则应满足多频谱隐身、环 境自适应、耐高温、耐海洋气候、 抗核辐射等更高要求，以适应未 来战场的需要。其中多频谱隐身 材料与智能型隐身材料将成为隐 身材料的两个主要发展方向。
3.1.1多频谱隐身材料
迄今为止的隐身材料都是针 对厘米波雷达（2~18GHz),而先 进的红外探测器、米波雷达、毫米 波雷达等先进探测设备的问世， 要求隐身材料在不久的将来要发 展成为能够兼容米波、厘米波、毫 米波、红外、激光等多波段电磁隐 身的多频谱隐身材料。单波段隐 身材料在未来将不再具有实战意 义。在同一目标上使用的材料不 应该再是单功能多层结构，而希 望采用多功能材料，实现四个或 五个波段的多功能隐身材料一体 化设计。
3.1.2智能型隐身材料
智能型隐身材料是一种具有 感知功能、信息处理功能、自我指 令并对信号作出最佳响应的功能 的材料系统或结构。目前这种新 兴的智能材料和结构已在军事和 航空航天领域得到了越来越广泛 的应用。同时这种根据环境变化 调节自身结构和性能，并对环境 作出最佳响应的概念，也为隐身 材料和结构的设计提出了一个崭 新的思路，使智能隐身目标的实 现成为可能。
3.2等离子体隐身技术
据报道，俄罗斯已推出了等 离子体隐身技术。这种新技术一 出现就备受美国等国家的强烈关 注。据估计俄罗斯的 21世纪隐身 战斗机 1.42上应用了该技术，因 为其外型不同于美国的F-117A和 B-2等的隐身设计。
等离子体隐身技术是利用等 离子体对电磁波具有绕射和吸收 能力的特性，回避雷达探测系统 的一种技术。实验证明，应用该技 术可使一个 13cm长的微波反射 器的雷达散射截面在4~14GHz频率范围内平均减小20dB，即雷 达获取的回波能量减少到原来的 1%。
等离子体技术的关键是在飞 行器的飞行环境下在其周围产生 等离子云团，且对等离子体能量、 电离度、振荡频率和碰撞频率等 特征参数进行设计，使其能满足 对雷达波的吸收和绕射的特定要 求。
自 20世纪 60年代起，美国 和俄罗斯等军事强国就开始了等 离子体吸收电磁波性能的研究。 到 20世纪 80年代，俄罗斯最早开始进行等离子体在高空超声速飞行器上的潜在应用研究。近几 年来，俄罗斯在等离子体技术方 面取得了突破性的进展，已经领 先于美国。
与美国 B-2、F-117、F-22 等广泛采用的外形和材料隐身技 术相比，等离子体隐身技术具有 如下独特的优点：
———吸波频带宽，吸收率高，隐身效果好，使用简便，使用时间长，价格极其便宜； ———无需改变飞机等装备的气动外形设计，由于没有吸波材料和涂层，维护费用大大降低；
———俄罗斯的实验证明，利用等离子体隐身技术不但不会影响飞行器的飞行性能，还可以减少30%以上的飞行阻力。
3.3 应用微波传播指示技术
微波传播指示技术是利用计 算机预测雷达波束在不同大气条 件下传播发生畸变所产生的“空隙”和“波道”，使突防飞行器在雷达覆盖区的“空隙”、“盲区”和“波 道”外飞行，以避开敌方雷达的探测，从而顺利地实现突防。美国海 军航空兵司令部和英国费兰蒂计 算机有限公司对微波指示技术进 行了深入的研究。
3.4应用仿生技术
实验证明，海鸥虽与燕八哥 的形体大小相近，但海鸥的雷达 散射截面积比燕八哥大 200倍。 蜜蜂的形体小于麻雀，但它的雷 达散射截面积比麻雀大16倍。有 关科学家正在研究这些现象，试 图采用仿生技术，寻求新的隐身 技术。[4]
4结束语
随着探测技术 的发展 , 隐身技术也在不断地深 人和 拓展 。 雷达隐身技术与隐身材料将是未来 隐身技术中的“ 主角” 。从现在周边环境的发展趋势 来看，我国的军用飞行器在未来 的作战环境中将面临严峻的挑 战。因此，发展高性能的隐身飞行 器刻不容缓，必须加大这方面的 研究力度和经费，同时加快现有 隐身技术的应用，对现役的作战 飞行器进行部分隐身改装，以提 高作战和生存能力。近几年发展 起来的等离子体隐身技术有其独 特的优点，将其用于非隐身作战 飞行器的隐身改装和隐身作战飞 行器是可行的，应该开展这个方 面的研究工作。!
篇三：RCS仿真
隐身飞行器因为其巨大的军事价值已成为世界各军事强国（地区）竞相发展的
高科技技术之一。本文拟从一个电子工程师的角度，根据笔者了解的一些情况对中国以及国外发达国家（主要是美国）在电磁隐身设计手段方面的水平作一些探讨。
对于目前隐身飞机的技术来说，外形隐身技术对隐身效果起到决定性的作用，一架仅仅依靠全面涂敷吸波材料的米格-21顶多将rcs从3降低到1，然后再牛x的材料都无法让小数点向前迈进一步了，但仅仅采用外形隐身技术的f22即便不采用任何吸波涂料，rcs还是小于0.1的，因此飞行器隐身的最主要的手段是外形隐身。外形隐身并不是想当然的，可以抄袭的，而是依赖于计算电磁学的发展，看看中国计算电 磁学的发展水平，就能推知中国隐身技术的掌握程度。而所有的隐身材料的应用都是依附于电磁学的，所以本文仅仅讨论外形隐身设计中的实验和数值模拟方法。中国有句古话"工欲善其事，必先利其器。"要设计出一架成功的隐身飞行器，先进和成熟的设计手段是必不可少的。这些设计手段的根本目的可以用一句话概括为--研究目标对入射电磁波的响应（反射特性）。研究目标电磁特性的方法无外乎两种：1、实验测试，2、理论计算。这就跟研究目标的气动外形可以用风洞吹风，也可以借助计算流体力学（cfd）进行分析一样。
实验测试 要进行精确的实验测试，必须消除各种不利的误差。对于目标的电磁特性测试来讲，这是比较困难的，因为电磁场无处不在，而且任何材料的物体都能对电磁场的分布产生影响。要测试目标的电磁特性（比如说rcs），最理想的情况就是找到一个无限大的没有其他任何电磁辐射的空间，用一个理想的平面波照射目标，然后对目标的反射波进行测量。很明显，这种测试条件在地球上无法实现。于是人们想出了两种变通的办法。第一种是外场测试，简单的说就是找一个特别开阔的地方进行测试。这种方法的好处就是空间开阔，入射波的品质容易保证，也比较容易测试目标的rcs（因为rcs实际上是目标的远区场特性）。但是这种测试方法最大的弊端就是无法或者说很难消除环境误差。因为离目标很近的地面的镜面效应会影响测试结果，环境中来自其他波源的电磁辐射也会影响测试结果。另外这种测试方法因为距离比较远，所以波源功率比较大，对测试人员的健康会有一定影响。因为这个原因，航天部207所的外场测试人员补助相对高一些，而且未婚人员好像一般不参加这种测试--因为电磁辐射对人的生育能力影响比较大（扯远了）。因为以上原因，这种测试方法用得相对较少。
第二种方法就是在微波暗室里面测试。这种测试方法的基本原理就是在室内制造出一个纯净的电磁环境。微波暗室的结构都是一个密不透风的建筑，建筑的内墙上、天花板上和地板上都沾满了由吸波材料做成的棱锥。建造一个微波暗室的花费较大，技术含量也较高。因为那些吸波的棱锥，以及粘结它们他们的胶都是特制的。而微波暗室里面技术含量最高的则是电磁波的发送和接收设备了。微波暗室的波源要求发送设备能在有限的空间里面把由馈源产生的电磁波（多半是球面波）反射成比较纯净的平面波，这对反射面的精度要求极高，因此造价也很大--记得90年代初的时候我们学校负责建设微波暗室的老师说一个反射面的价格就是70万人民币，而且那还只是用于一个很小的实验性暗室的。暗室里面对于接收设备的要求相对于发送设备要低一些，毕竟它不需要高精度的反射面。但是接收设备也有它的难点。因为在暗室里面，发送设备和接收设备是可以分开架设，也可以安装在一起的。当接收设备和发送设备分开架设的时候，测试的是目标的双站rcs，而架设到一起的时候测试的是单站rcs。当两个设备分开架设的时候相互之间的影响较小，而合二为一的时候相互之间的影响就不能忽略了。那我们能不能只测试目标的双站rcs呢？答案是不能，这是因为一般的雷达都是单站雷达（发送和接收部分是在一起的），所以对于目标的隐身特性来讲，最重要的指标就是单站rcs。因为这个原因，美国人对于微波暗室测试设备只控制有单站测试能力的设备，不控制双站的。当年我的老师因为我们这拨倒霉孩子不好好学习，就用这个例子来教育我们，说到美国人对我们的禁运的时候老泪纵横，泣不成声，老先生哽咽了好一阵子最后说了一句："受气啊。。。"到了21世纪，我们也有了自己的大型微波暗室，但是跟美国的暗室水平仍然有较大差距--我一个师弟在参观了lexmark公司微波暗室之后说，这个公司的暗室比我们国家实验室的暗室还大。我在网上曾经看到过一张照片，里面显示美国人已经把c130整个搬到暗室里面测试了。一两年前在网上找资料的时候发现美国人当时正在建设一个能把b2整个搬进去的暗室。
数值模拟
用实验测试的方法有一个很大的好处，那就是准确！（前提是测试设备必须准确可靠）。但是它也有很大的局限性。首先暗室不能造得无限大--美国人的暗室够大了吧？但是它也只能装飞机，装不下航空与母舰。其次一架隐身飞行器的外形在设计过程中无可避免的会发生变化，总不能要求设计师在每一次变化之后就造一架全尺寸模型放到暗室里面去测试一番吧？再次，从实验测试的结果设计师能够判别出rcs变大了或者变小了，但是无法精确判断是什么原因或者说目标那一部分对rcs的贡献最大。这些缺陷能够（至少在一定程度上）可以依靠数值模拟的方法来弥补。
最早用于目标rcs分析的算法是几何绕射（gtd）。它是由俄亥俄州立大学（美国搞电磁研究水平最高的两所学校之一）开发的。这种方法基于对麦克斯韦方程的高频近似。它认为电磁波跟可见光一样都是直线传播的，在遇到障碍物的时候会发生绕射现象。在电磁波频率较高，波长较短（相对于目标尺寸来讲）的情况下，这是一种比较好的近似。但是这种方法无法分析曲面的问题，无法处理波长和目标尺寸相近的问题，无法处理腔体散射（座舱、进气道），更无法分析目标表面的场分布。我国现在用于目标rcs分析的成熟算法很多是基于gtd或者物理光学法(po)等近似方法的。美国在设计第一代隐身飞机f117的时候用的就是gtd。这从f117棱角分明的外形，以及用铁丝网堵起来了的进气道可以看出来--因为gtd没法处理曲面和腔体。 要对目标的电磁特性用数值模拟的方式进行精确的分析，最好的方法就是全波方法。全波方法包括时域有限差分，有限元和积分方程等方法。从理论上讲，这些方法在求解电磁散射问题的时候是不受电磁波频率的限制的，所以它们不仅仅适用于高频问题，也适用于中低频问题。
时域有限差分和有限元直接求解电场和磁场的场量，这两种方法的好处是比较直观，也能够比较好的处理谐振问题（比如说腔体散射），而且开销比较小，因为这两种方法最后求解的都是稀疏矩阵。但是在这两种方法里面，目标各个部分之间的相互作用是通过电场和磁场来传递的，在传递的过程中有误差，同时因为这两种方法里面电场和磁场都是在网格上（内）采样的，那么网格数量越多，传递过程中的误差就会积累得越大。因为这个原因，这两种方法通常被认为不如积分方程准确。
积分方程求解的是电磁波在目标表面激发的感应电流和虚拟磁流，目标不同部件之间的相互作用是通过格林函数来传递的，不存在误差随目标尺寸增加而变大的问题。但是积分方程也有它的缺点。
第一、它求解的是密集矩阵，运算开销很大。这是因为假设有n个未知数，那么需要求解的矩阵方程的大小就是n平方，而求解这个矩阵方程的运算量则是n的三次方或者二次方。这里举一个例子来说明这个方法的开销有多大，假设我们要算一个3米见方的金属立方体在10GHz的rcs。为了满足足够的精度，必须将该立方体表面剖分为若干个小的四边形，这些四边形的边长必须小于波长的十分之一，也就是3毫米。那么每个表面的四边形个数（也就是未知数个数）就是3000/3 * 3000/3 = 1000,000。6个面加起来就是6百万个未知数。我们需要用来存储矩阵的内存是6百万的平方乘以每个浮点数在计算机里占用的内存大小，而用于求解这个矩阵的时间是6百万的3次方或者2次方成正比的（取决于不同的方法）。这个例子里面的散射物体还仅仅是个不大的金属盒子，要是求解一架战斗机的rcs，开销可想而知。
第二、积分方程在求解腔体问题的时候有困难，因为那时候需要求解的是一个病态的密集矩阵。这种情况下要不就是算不准，要不根本就算不出来。
为了解决积分方程的开销问题，伊利诺斯大学香槟分校（uiuc，美国搞电磁研究水平最高的另外一所学校）开发了一种叫做多层快速多极子的算法（mlfma），这种算法成功的将存储量和计算量都降到了和n*log(n)成正比的地步。这是95年的事情，那时候我们用积分方程求解目标的rcs的研究还处于初级阶段。现在美国人已经能用mlfma计算2000万未知数的问题了（好像是2003年前后的事情），而我们离这个水平还差得远，我到目前为止看到的算得最大的的例子是国防科大在2005年算的，未知数是200万。
为了解决有腔体的目标（比如带进气道的飞机）的rcs计算问题，uiuc将有限元和mlfma结合起来使用，用有限元计算进气道，用mlfma计算外表面。我第一次看到这方面的报道是在2002年ieee的年会上。到目前为止国内还没有看到类似的报道。另外国外已经有了能用积分方程精确计算表面涂敷吸波材料的目标的rcs的算法，而国内至今还没有看到相关报道。
随着科技的发展以及国内科研工作者的不懈努力，我们在电磁计算方面的水平相对于94年我用最原始的积分方程算f117的rcs的时候已经有了长足进步。但是应该看到的是我们和先进水平的差距还很大，而且现在在国内从事这方面研究的学者很多（不知道是不是占了大部分）是从国外回来的，比如说成电的校长聂在平（uiuc访问学者），东南大学的崔铁军（德国博士，uiuc博士后），北理工的盛新庆（uiuc访问学者），北航的王宝发（uiuc访问学者）......可以说没有这些归国人员的贡献，就没有中国计算电磁学的今天。（陈姓斑竹将出国求学人员统统称为绿卡族的歪理邪说应该收敛一下了。）之所以会出现这样的局面跟国家在这方面的投入太少直接相关，95年前后美国国防部光是在mlfma项目上一次就给uiuc的周永祖教授（马来西亚华人，美国籍）投入了4百万美金的经费。而同一时间，中国军方在算法研究上的投入可以说是零--因为你要是说你搞算法军方根本就不给你钱。他们给钱就是让大学教授算一个目标的rcs，而且要求的时间还特别紧，比如说我算的f117的rcs。最后大家能做的就是抢时间、赶进度的低层次循环，没有时间去研究先进的算法。值得欣慰的是现在国内也开始重视基础研究了（算法），但是水平差距仍然较大，还有很多工作要做。一言毙之，欠的债是要还的。
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