專利名稱：一種探測空氣動力飛行器的新方法
技術領域：
本發明屬于航空航天工業領域，具體的說是一種探測空氣動力飛行器的新方法。
背景技術：
隨著科學技術的進步和發展，世界各國都在大力研究 隱身技術，在飛行器的隱身性能研究中投入了大量的人力、物力和財力，如何把軍事隱身技術運用在陸海空武器系統之中，成了當前各國政府的最高機密。在戰機研制過程中，科學家運用各種各樣的科技手段設法降低其可探測性，使之不易被敵方發現、跟蹤和攻擊。現階段發現目標的主要方式有雷達反射截面積RCS、熱紅外線IR、海底音波、衛星視訊、電磁輻射及金屬磁場等，而在遠距離探測空氣動力飛行器方面主要是通過飛行目標的雷達反射截面積RCS來發現目標的。雷達是利用無線電波發現目標，并測定其位置的設備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規律，因此，當雷達波碰到飛機、導彈等飛行目標時，一部分雷達波便會反射回來，根據反射雷達波的時間和方位便可以計算出飛行目標的位置。由此可見，飛機要想不被雷達發現，除了超低空飛行避開雷達波的探測范圍外，就得想辦法降低對雷達波的反射面積，使反射雷達波弱到敵人無法辨別的地步。目前用來減小飛行器RCS的主要途徑有三種一是改變飛機的外形和雷達反射面積，二是采用吸收雷達波的涂料和碳纖維材料，三是反雷達電子干擾與吸波技術。其主要方法有一是使用復合材料，二是避免使用大而平的垂直面設計，三是造型應采用V字及圓潤平滑的外形。這些途徑和方法，已經使飛行器的RCS減小到了不容易被探測發現的地步，如美國的F-22、F-35隱形戰機已改用碳纖、環氧樹脂和陶瓷材料來替代金屬蒙皮結構，此外更利用第四代奈米涂料，以奈米涂層技術包覆機體表面，使得雷達波的吸收率達到99%，而厚度僅有數微米；俄羅斯也開始在飛機的主要機體部分制造電漿離子，由外部氣流使電漿離子包覆于飛機的外表面，利用控制電漿的離子濃度，達到吸收雷達波和折射的效果。由此可見各種各樣的反探測反偵查技術在軍事領域的應用，勢必給我們的偵查探測能力帶來前所未有的挑戰。以前對于探測空氣動力飛行器方面的研究，人們總是把焦點放在飛行器本身的雷達反射截面積RCS上，以往的探測雷達反射截面積RCS的方式很難再發現各種新式的隱形戰機，我們應該打破慣性的思維方式，尋找一種全新的遠距離探測空氣動力飛行器的新方法。另一方面雷達在氣象領域的應用已經非常成熟，用氣象雷達進行大氣探測和研究雷達波與大氣相互作用的雷達氣象學在很多方面已經得到了新的發展，目前已經非常完善。例如晴空回波在理論研究和探測技術上得到新的進展，由湍流不均勻介質散射理論，給出了散射強度和湍流結構的關系，為大氣結構、晴空湍流、大氣波動、熱對流、大氣風場、鉛直氣流速度等的探測和研究，開辟了新的途徑。同時，氣象雷達在資料的實時處理和觀測結果的傳輸方面也取得了很大進展，并出現了定量探測的數字天氣雷達網。特別是近20年來，氣象多普勒雷達在大氣遙感探測和研究工作中的應用發展最為突出，如當降水粒子相對雷達發射波束相對運動時，可以測定接收信號與發射信號的高頻頻率之間存在的差異，從而得到所需的信息。運用這種原理，可以測定散射體相對于雷達的速度，在一定條件下反演出大氣風場、氣流垂直速度的分布以及湍流情況等。多普勒氣象雷達在繼承了傳統氣象雷達技術優點的基礎上，又充分吸收了近年來計算機技術和微電子技術的最新成果，同時還具備高可靠性的技術性能要求；其精確度、可靠性、實用性均有了很大的飛躍，它的探測能力和總體軟硬件水準已處于先進的水平。過去的傳統氣象雷達的探測原理是利用云雨目標物對雷達所發射電磁波的散射回波來發現它們，并測定其空間位置、強弱分布、垂直結構等；新一代多普勒氣象雷達除了能起到傳統多氣象雷達的這種作用外，它的重大改進是可以利用物理學上的多普勒效應來測定降水粒子的徑向運動速度，并通過這種速度信息來推斷降水云體的風速分布、風場結構特征、垂直氣流速度等。另外多普勒氣象雷達可生成圖象產品，主要有半徑150-400公里范圍內不同仰角的強度圖，半徑150-400公里范圍內不同仰角的速度圖，當地高空風向、風速變化圖，風暴、龍卷、冰雹等的預警輸出圖等等。功能如此強大的多普勒氣象雷如果針對軍事領域的用途，加以適當改進，便可在軍事領域發揮巨大的作用。一種探測空氣動力飛行器的新方法避開以往探測發現空氣動力飛行器的思路，另辟蹊徑，開啟了一個全新的研究探測空氣動力飛行器的新方法。 經我對航空航天工業領域的了解和進行的檢索、查新，未發現有與本發明相同的方法問世和信息報道。

發明內容
本發明的目的是提供一種探測空氣動力飛行器的新方法。本發明一種探測空氣動力飛行器的新方法是這樣的任何空氣動力飛行器都可以在其外表面上應用各種各樣的隱身技術，使其達到隱身的效果，但是任何空氣動力飛行器都不能沒有發動機，有發動機就會有氣流的存在，因此本發明以空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流為探測目標，應用雷達對其進行探測。通常飛行器噴射出的氣流有它固有的形狀特征，并且其氣流的密度明顯與大氣環境中的空氣密度存在很大差異，這種差異的存在也會造成雷達散射特征的不同，我們可以通過散射特征的對比研究探測到空氣動力飛行器飛行時自身氣流的存在從而發現飛行器存在的方位、距離和速度，達到跟蹤摧毀的目的。
背景技術：
中已經提到現有的多普勒氣象雷達技術已經非常成熟，在氣象領域應用非常廣泛，本發明可以運用多普勒氣象雷達的相關技術和原理對空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流實施探測，根據探測發現其噴射氣流的具體方位、距離和速度，從而判斷出飛行器的方位、距離和速度。
具體實施例方式下面通過具體實施例進一步說明本發明的特點。利用一定功率的小型多普勒氣象雷達來探測空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流，使其在一定方向上搜索不同于大氣環境的異常氣流目標，并利用計算機實時對目標信息進行處理，對比發現是否屬于空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流，從而確定目標的方位、距離和速度，進而進行跟蹤摧毀。
權利要求
1.一種探測空氣動力飛行器的新方法其特征在于以空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流為探測目標，應用雷達對其進行探測。
2.根據權利要求I所述的一種探測空氣動力飛行器的新方法，其特征在于用多普勒氣象雷達對空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流實施探測，根據探測發現其噴射氣流的具體方位、距離和速度，從而判斷出飛行器的方位、距離和速度。
全文摘要
本發明公開一種探測空氣動力飛行器的新方法，其特征在于以空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流為探測目標，應用雷達對其進行探測。通常飛行器噴射出的氣流有它固有的形狀特征，并且其氣流的密度明顯與大氣環境中的空氣密度存在很大差異，這種差異的存在也會造成雷達散射特征的不同，運用多普勒氣象雷達的相關技術和原理對空氣動力飛行器發動機噴射出的氣流實施探測，根據探測發現其噴射氣流的具體方位、距離和速度，從而判斷出飛行器的方位、距離和速度。
文檔編號G01S13/58GK102759732SQ20111011437
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日
發明者史繼樹, 張濤, 朱海彬, 王永安 申請人:謝媛媛