第五讲:激光隐身技术及其隐身效果评估(2)

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身.本讲座较系统地介绍了红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状及隐身原理和隐身措施.重点介绍了光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型、隐身性能测试、隐身性能测试仪器的计量检定和校准等.     

第二讲:红外隐身效果评估

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身.本讲座较系统地介绍了红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状,隐身原理和隐身措施.重点介绍了光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型,隐身性能测试,隐身性能测试仪器的计量检定和校准等.     

第一讲光电隐身武器与红外隐身技术

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身.本讲座较系统地介绍了红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状,隐身原理和隐身措施.重点介绍了光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型,隐身性能测试,隐身性能测试仪器的计量检定和校准等.     

第四讲:激光隐身技术及其隐身效果评估(1)

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身.本讲座较系统地介绍红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状,隐身原理和隐身措施.重点介绍光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型,隐身性能测试,隐身性能测试仪器的计量检定和校准等.     

第三讲:红外隐身性能测试与计量

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身.本讲座较系统地介绍红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状,隐身原理和隐身措施.重点介绍光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型,隐身性能测试,隐身性能测试仪器的计量检定和校准等.     

基于主动声学超材料的圆柱声隐身斗篷设计研究

基于多层复合材料结构的二维声隐身斗篷设计思想, 利用主动隔膜声学空腔有效密度可以任意控制这一特性, 设计了主动声学超材料下的无限长圆柱声隐身斗篷. 给出了主动隔膜声学空腔单元的声电元件类比模拟电路图和具体的有效密度控制方法. 进行了主动声学超材料声隐身斗篷的结构建模, 并对平面入射波入射下此圆柱隐身斗篷周围声压分布场进行仿真计算. 结果表明, 平面波在一定频率范围内可以毫无阻碍地透过圆柱斗篷, 似乎不存在这种障碍物, 达到声隐身效果. 同时, 计算了主动声材料斗篷下总散射截面随频率变化曲线, 研究了此斗篷隐身效果随频率的变化特性. 本文从主动控制角度探讨实验实现隐身斗篷的技术问题, 有望给声隐身斗篷实验设计提供一条新的技术途径.     

碳团簇型雷达隐身涂料环境稳定性研究

平面环状碳团簇是一种特殊的大分子,利用其转动能级跃迁的谱线富集于1～20 GHz的微波区的特性,研究了碳团簇型隐身涂料的吸收性能稳定性及其机械特性,结果表明,该隐身涂料基本满足吸波材料的技术要求,是一种实用型的隐身材料.     

基于灰度相关的红外隐身效果评价方法研究

提出了一种基于图像灰度相关算法的红外隐身效果评价方法.通过对采用红外隐身措施前后目标图像的相关处理,提取相关峰的峰显著系数、峰.相关能量比和峰-背景比这三个特征参量来定义红外隐身概率作为衡量红外隐身效果的客观评价指标.采用人眼对红外热图进行判识的统计结果来确定红外隐身概率中各参量的统计权重,从而使计算机图像处理方法所得结果与实际人眼的主观判识结果一致.实验结果表明:此方法适用于对地面典型军事目标的红外隐身效果进行客观评价.     

隐身材料

由于超构材料(metamaterials)的发现,隐身(cloaking)科学近年来取得了长足的发展.与军事上的隐形(stealth)所不同的是,隐身指的是将电磁波的散射在各个方向上都完全消除,从而实现神话故事或科幻小说中那种真正的全方位、全角度的"消失".隐身也因其重要的科学价值以及将对人类生活产生跨越式的改变而成为国际上的科研热点.除了隐身之外,科学家还证明了可以将物体变成任意的幻像,从而在光学上实现了孙悟空的"七十二变",这被称为幻像光学(illusion optics).未来,隐身和幻像光学的发展有望将人类的极限想象变为现实.文章介绍了作者在隐身和幻像领域里的一些工作.     

新型电磁波隐身研究进展

随着科技的发展,隐身逐步从一种简单、朴素的视觉欺骗手段,走向一种精准化、系统化的现代技术体系.通过设计合理的电磁参数,新型电磁波隐身技术能够灵活地调控电磁波的传播与散射,从而降低被隐身物体的可探测性.新型隐身器件的电磁参数可以通过人工设计微纳结构的方法来实现,也可以结合自然界中已存在的介质来制备.本文在详细介绍新型电磁波隐身研究进展的基础上,探讨了这一领域所面临的难点和挑战,并对未来的发展做了展望.     

基于亥姆霍兹共振的超薄弧形声学超表面地毯斗篷

利用局部相位补偿调制的方式设计了一种超薄的弧形声学超表面地毯隐身斗篷.该斗篷由52个亥姆霍兹空腔共振结构单元组成,且结构单元厚度小于波长的0.2倍.数值模拟结果显示:文中所设计的隐身斗篷在深亚波长范围内隐身效果良好,其工作频宽为5850—7550 Hz.进一步探究声波斜入射时地毯斗篷的工作效果,发现在30°的入射角范围内都具有良好的隐身效果.此外,利用余弦相似度(cosine similarity, CSI)函数精确量化分析了该隐身斗篷的工作性能,计算结果展示,在斗篷工作的带宽范围内,覆盖斗篷后的CSI值趋近于无斗篷覆盖地面的CSI值,展示了其在的良好隐身性.本文所设计的斗篷均以超薄的亥姆霍兹共振结构为组成单元,结构简单,易于实现,有利于未来的实际应用.     

光子晶体红外隐身薄膜在车辆引擎舱表面应用研究

为了研究实际应用场景下光子晶体薄膜的红外隐身效果,选择具有中、远红外隐身性能的光子晶体薄膜和低发射率薄膜,以某吉普车的引擎舱为研究对象,分析了贴附薄膜后目标的自身辐射和反射环境的辐射对隐身效果的影响.设计并制备了一种具有中、远红外隐身效果的光子晶体薄膜,分别于白天和晚上在室外进行实验,测试了光子晶体薄膜以及低发射率薄膜...     

基于人工表面等离激元结构的全向隐身

人工局域表面等离激元结构具有许多特殊的光学性质,对于新一代光学元件的设计具有重要的意义.本文设计了一种在硅盘中周期性嵌入金属条的结构,从而使得物体在任意方向的光散射均被抑制,实现了全方向隐身的效果.通过理论分析与数值模拟,发现这种空心的人工局域表面等离激元结构在一定频率下会出现强散射抑制现象,这是由结构的散射波与背景波之间干涉相消产生的效果,且由于结构是一种周期性环状结构,因此可以在散射抑制的频率点下实现全方向的隐身效果.这为分析人工局域表面等离激元结构的物理隐身和光学响应提供了一条新的途径.此外,本文还分析了结构在不同参数条件下对散射谱移动规律的影响.本文的结果适用于微波到太赫兹波区域,可以应用于各种先进的光学器件,如雷达、隐身涂层、传感器和探测器等.     

任意多面体隐身罩材料参数的推导及验证

基于坐标变换理论推导了任意多面体隐身罩的隐身条件,并得到了相应隐身罩材料参数的张量表达式.根据导出的材料参数的张量表达式,通过全波仿真分别对正四面体和十四面体隐身罩进行仿真验证,仿真结果证实了所得材料参数张量表达式的正确性,研究结果为三维复杂形状隐身罩的设计奠定了理论研究基础. 关键词： 坐标变换 多面体隐身罩 张量表达式 全波仿真     

基于线变换的椭圆柱外隐身斗篷的设计研究

基于线变换方法与互补媒质理论提出了线变换下的椭圆柱外隐身斗篷,并得到了相应外隐身斗篷材料本构参数张量的表达式.根据导出的本构参数张量,利用电磁仿真软件分别对不同长度线段的外斗篷进行了仿真验证,仿真结果证实了所得到的本构参数张量的正确性.这种外斗篷的材料参数只在轴向变化,横向参数为常数,易于用超介质制备.考虑到损耗对隐身效果的影响,得到了引入损耗后的外斗篷磁场分布.最后给出了本构参数的分布.本文的研究为利用超介质制备外隐身斗篷提供了一种新的可行的方法.     

红外隐身技术的应用及发展趋势

从斯忒藩-波尔兹曼定律出发,阐述了红外隐身的基本原理,分析得出实现红外隐身的几种方法。介绍了红外隐身材料的作用机理,指出了目前这些材料存在的主要问题,然后描述了红外隐身技术在军事上的具体应用和研究进展,总结了红外隐身技术的未来发展趋势。最后,指出今后的研究将主要在以下两方面展开：一是寻求全波段多隐身技术的兼容;二是对现有方法进行改进并探索新的红外隐身方法。     

正N边形柱的隐身条件的严格推导及其隐身特性验证

基于坐标变换理论,提出并推导了正N边形柱的隐身条件,并得到了相应隐身罩材料本构参数张量的通解表达式. 根据导出的本构参数张量,利用电磁仿真软件分别对N取不同值时的三个典型算例进行仿真验证. 仿真结果证实了所得到的本构参数张量的正确性. 考虑到损耗对于隐身效果的影响分析,这些分析结果为隐身物理机理的进一步理解,以及降低对称度隐身罩的设计奠定了理论基础.     

正N边形柱的隐身条件的严格推导及其隐身特性验证

基于坐标变换理论,提出并推导了正N边形柱的隐身条件,并得到了相应隐身罩材料本构参数张量的通解表达式. 根据导出的本构参数张量,利用电磁仿真软件分别对N取不同值时的三个典型算例进行仿真验证. 仿真结果证实了所得到的本构参数张量的正确性. 考虑到损耗对于隐身效果的影响分析,这些分析结果为隐身物理机理的进一步理解,以及降低对称度隐身罩的设计奠定了理论基础. 关键词： 坐标变换 非均匀各向异性介质 本构参数张量 隐身     

红外隐身材料隐身效果评价方法研究

提出了评价红外隐身材料的隐身效果的红外隐身效率的概念。根据热成像系统的静态性能分析理论和视距估算理论,编制了估算红外隐身材料在不同观测等级下的隐身效率的计算软件,对某种红外隐身材料的隐身效率进行了计算分析,结果表明:采用隐身效率的评价结果与实际试验结果基本一致,隐身效率可以定量地描述隐身材料的隐身效果。     

光电隐身效果评估技术系列讲座 第四讲:激光隐身技术及其隐身效果评估(1)

光电隐身一般包括红外隐身、激光隐身、可见光隐身、雷达隐身和声波隐身。本讲座较系统地介绍红外隐身、激光隐身、可见光隐身的技术内涵,光电隐身技术的应用和国内外发展现状,隐身原理和隐身措施。重点介绍光电隐身的性能评估,包括性能评价方法和模型,隐身性能测试,隐身性能测试仪器的计量检定和校准等。