Luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện tử ứng dụng lý thuyết nhiễu xạ hình học để xử lý tín hiệu radar phân giải cao

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích kỹ thuật điện tử ứng dụng lý thuyết nhiễu xạ hình học để xử lý tín hiệu radar phân giải cao, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Đào Ngọc Ấn
• Người hướng dẫn: PGS. TS. Lê Tiến Thường
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
• Đề tài: Ứng Dụng Lý Thuyết Nhiễu Xạ Hình Học Trong Xử Lý Tín Hiệu Radar Phân Giải Cao
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tóm tắt công việc thực hiện luận văn tốt nghiệp
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Hướng giải quyết của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
• 2.1. Lý thuyết radar phân giải cao
• 2.2. Ứng dụng phương trình radar cho radar phân giải cao
• 2.3. Diện tích hiệu dụng radar (RCS)
• 2.3.1. Diện tích hiệu dụng (RCS) của radar phân giải cao
• 2.4. Tổn hao toàn hệ thống
• 2.5. Sự suy giảm do nhạy máy thu
• 2.6. Tỉ số tín hiệu trên nhiễu của bộ lọc thích nghi
• 3. CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT NHIỄU XẠ HÌNH HỌC
• 3.1. Mô hình lý thuyết nhiễu xạ hình học
• 3.2. Mô hình xác định tâm tán xạ
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TRONG VẬT THỂ TÀNG HÌNH
• 4.1. Vật liệu, cấu trúc hấp thụ radar (RAM & RAS)
• 4.2. Hệ thống xóa bỏ (tín hiệu) thu động và chủ động
• 4.3. Kỹ thuật tàng hình sử dụng công nghệ plasma
• 4.4. Công nghệ chống máy bay tàng hình
• 5. CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 5.1. Mô phỏng nhận dạng các vật thể hiện hữu - tàng hình
• 5.2. Xác định các góc để cho sai số nhỏ nhất
• 5.3. Tách cạnh và xác định tọa độ các tâm tán xạ
• 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• LỜI MỞ ĐẦU
• LỜI CAM ĐOAN
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về luận văn thạc sĩ

Luận văn thạc sĩ mang tên 'Ứng Dụng Lý Thuyết Nhiễu Xạ Hình Học Trong Xử Lý Tín Hiệu Radar Phân Giải Cao' tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết nhiễu xạ hình học (GTD) trong việc xử lý tín hiệu radar phân giải cao. Mục tiêu chính của luận văn là phát triển các phương pháp nhận dạng vật thể hiện hữu và tàng hình thông qua việc sử dụng các mô hình GTD. Tín hiệu radar là một công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ quân sự đến dân sự, và việc nâng cao khả năng phân giải của radar có thể cải thiện đáng kể hiệu quả trong việc phát hiện và theo dõi các mục tiêu. Luận văn này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về lý thuyết mà còn đưa ra các ứng dụng thực tiễn trong việc xử lý tín hiệu radar.

II. Lý thuyết nhiễu xạ hình học

Lý thuyết nhiễu xạ hình học (GTD) là một trong những lý thuyết cơ bản trong việc phân tích và mô phỏng tín hiệu radar. GTD cho phép mô hình hóa cách mà sóng điện từ tương tác với các vật thể, từ đó giúp xác định các đặc tính của vật thể như diện tích hiệu dụng radar (RCS). Việc áp dụng GTD trong xử lý tín hiệu radar phân giải cao giúp cải thiện khả năng nhận diện và phân loại các vật thể, đặc biệt là các vật thể tàng hình. Theo nghiên cứu, GTD có thể được sử dụng để mô phỏng các tình huống thực tế, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc xử lý tín hiệu. "GTD là một công cụ mạnh mẽ trong việc phân tích tán xạ sóng điện từ, đặc biệt trong các ứng dụng radar".

III. Xử lý tín hiệu radar phân giải cao

Xử lý tín hiệu radar phân giải cao là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh an ninh quốc phòng và giám sát. Luận văn đã chỉ ra rằng việc áp dụng lý thuyết nhiễu xạ hình học vào xử lý tín hiệu radar có thể giúp cải thiện độ chính xác trong việc nhận diện các vật thể. Các phương pháp như biến đổi wavelet được sử dụng để phân tích và xử lý tín hiệu, giúp tách biệt các tín hiệu mong muốn khỏi nhiễu. "Việc sử dụng các kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến là cần thiết để đạt được độ phân giải cao trong radar". Điều này không chỉ có ý nghĩa trong nghiên cứu mà còn trong các ứng dụng thực tiễn như giám sát không gian và phát hiện mục tiêu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu trong luận văn không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn. Việc áp dụng lý thuyết nhiễu xạ hình học trong xử lý tín hiệu radar có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như quân sự, hàng không, và an ninh. Các mô hình GTD có thể giúp cải thiện khả năng phát hiện và theo dõi các vật thể tàng hình, từ đó nâng cao hiệu quả của các hệ thống radar hiện đại. "Ứng dụng lý thuyết GTD trong radar có thể tạo ra những bước tiến lớn trong công nghệ giám sát và phát hiện". Điều này cho thấy giá trị thực tiễn của nghiên cứu và khả năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Radar là một công nghệ quan trọng trong giám sát và nhận dạng mục tiêu, được ứng dụng rộng rãi trong cả lĩnh vực dân sự và quốc phòng. Theo ước tính, các hệ thống radar phân giải cao hiện nay có thể phân giải các tâm tán xạ mục tiêu ở khoảng cách cự ly chỉ vài mét, giúp nâng cao khả năng nhận dạng chính xác các vật thể. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ tàng hình, việc nhận dạng các vật thể tàng hình trở thành một thách thức lớn do diện tích hiệu dụng radar (RCS) của chúng được giảm thiểu tối đa. Luận văn thạc sĩ này tập trung nghiên cứu ứng dụng lý thuyết nhiễu xạ hình học (GTD) kết hợp với công cụ xử lý tín hiệu wavelets để xử lý tín hiệu radar phân giải cao, nhằm nhận dạng cả vật thể hiện hữu và vật thể tàng hình.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xây dựng mô hình GTD-based để mô phỏng tín hiệu radar phân giải cao, áp dụng mô hình không tham số cho cả vật thể hiện hữu và tàng hình, đồng thời sử dụng biến đổi wavelets để trích xuất đặc trưng tín hiệu tán xạ ngược. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào tín hiệu radar bước sóng milimet, với dữ liệu mô phỏng được thực hiện trong môi trường radar phân giải cao. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao khả năng nhận dạng mục tiêu trong các hệ thống radar hiện đại, đặc biệt là trong bối cảnh phát triển các công nghệ tàng hình và siêu vật liệu hấp thụ sóng điện từ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết nhiễu xạ hình học (GTD) và lý thuyết biến đổi wavelets.

• Lý thuyết nhiễu xạ hình học (GTD): GTD mô tả các cơ chế tán xạ sóng điện từ trên các vật thể phức tạp, bao gồm nhiễu xạ cạnh, nhiễu xạ góc, phản xạ mặt phẳng, mặt cong và các điểm tán xạ. Mô hình GTD cho phép xác định các tâm tán xạ rời rạc trên vật thể, với các hệ số biên độ và pha phụ thuộc vào tần số và hình học của mục tiêu. GTD đặc biệt phù hợp với các tín hiệu radar tần số cao và giúp mô phỏng chính xác các đặc trưng tán xạ của vật thể hiện hữu và tàng hình.

• Lý thuyết biến đổi wavelets: Wavelets là công cụ phân tích tín hiệu đa phân giải, cho phép trích xuất đặc trưng tín hiệu trong miền thời gian-tần số một cách hiệu quả hơn so với biến đổi Fourier truyền thống. Biến đổi wavelets liên tục (CWT) được sử dụng để phân tích các tín hiệu radar phản hồi, giúp khuếch đại và nhận dạng các tâm tán xạ yếu, đặc biệt là trong trường hợp vật thể tàng hình có tín hiệu phản hồi rất nhỏ.

Các khái niệm chính bao gồm: diện tích hiệu dụng radar (RCS), tâm tán xạ, biến đổi wavelets liên tục, mô hình mũ suy giảm (Prony), và các cơ chế tán xạ như phản xạ gương, nhiễu xạ cạnh và nhiễu xạ góc.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các tín hiệu radar mô phỏng theo mô hình GTD-based, sử dụng dạng sóng radar phân giải cao như xung Chirp và radar tần số bước (stepped frequency waveform). Cỡ mẫu dữ liệu mô phỏng bao gồm nhiều tín hiệu phản hồi từ các vật thể hiện hữu (máy bay, tàu thuyền) và vật thể tàng hình (chiến đấu cơ, chiến hạm phủ vật liệu hấp thụ sóng).

Phương pháp phân tích sử dụng biến đổi wavelets liên tục để xử lý tín hiệu tán xạ ngược, trích xuất các tâm tán xạ và đặc trưng hình học của mục tiêu. Quá trình nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 6 năm 2014, với việc xây dựng chương trình mô phỏng và đánh giá kết quả dựa trên các tiêu chí như sai số xác định tâm tán xạ, độ phân giải cự ly và độ nhạy tín hiệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Mô hình GTD-based hiệu quả trong mô phỏng tín hiệu radar phân giải cao: Kết quả mô phỏng cho thấy mô hình GTD có khả năng mô tả chính xác các tâm tán xạ trên vật thể hiện hữu và tàng hình, với sai số xác định tâm tán xạ nhỏ hơn 5% so với dữ liệu tham chiếu. Đặc biệt, mô hình này phù hợp với tần số radar trong dải milimet, giúp phân tích chi tiết các cơ chế tán xạ như nhiễu xạ cạnh và nhiễu xạ góc.

2. Biến đổi wavelets nâng cao khả năng nhận dạng tâm tán xạ yếu: Ứng dụng biến đổi wavelets liên tục giúp khuếch đại các tín hiệu tán xạ yếu từ vật thể tàng hình, tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) lên khoảng 20 dB, so với phương pháp biến đổi Fourier thời gian ngắn (STFT) chỉ đạt khoảng 12 dB. Điều này cho phép nhận dạng chính xác hơn các vật thể có diện tích hiệu dụng radar rất nhỏ.

3. Ảnh hưởng của vật liệu hấp thụ sóng điện từ: Việc phủ các vật liệu hấp thụ sóng lên các cạnh, góc và bề mặt vật thể làm giảm đáng kể biên độ các tâm tán xạ, dẫn đến giảm diện tích hiệu dụng radar (RCS) tới gần 0. Kết quả mô phỏng cho thấy diện tích hiệu dụng của vật thể tàng hình giảm từ khoảng 1 m² xuống dưới 0.1 m² khi sử dụng vật liệu hấp thụ phù hợp.

4. Khả năng phân biệt vật thể hiện hữu và tàng hình: Qua phân tích các đặc trưng tán xạ và tín hiệu phản hồi, hệ thống mô phỏng có thể phân biệt được vật thể hiện hữu và tàng hình với độ chính xác trên 90%, dựa trên sự khác biệt về số lượng và biên độ các tâm tán xạ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên xuất phát từ việc mô hình GTD dựa trên cơ sở vật lý tán xạ trường điện từ, cho phép mô phỏng chi tiết các cơ chế phản xạ và nhiễu xạ trên vật thể. Sự kết hợp với biến đổi wavelets giúp xử lý tín hiệu hiệu quả trong miền thời gian-tần số, khắc phục hạn chế của biến đổi Fourier truyền thống.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả của luận văn nâng cao hơn về khả năng nhận dạng vật thể tàng hình nhờ ứng dụng vật liệu hấp thụ và mô hình GTD không tham số. Các biểu đồ range profile 3D và phân bố tâm tán xạ được trình bày minh họa rõ ràng sự khác biệt giữa vật thể hiện hữu và tàng hình, hỗ trợ trực quan cho việc đánh giá kết quả.

Ý nghĩa của nghiên cứu nằm ở việc cung cấp một phương pháp mô phỏng và xử lý tín hiệu radar phân giải cao có thể ứng dụng trong phát triển radar hiện đại, đặc biệt trong lĩnh vực quốc phòng để phát hiện và nhận dạng các mục tiêu tàng hình.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển phần mềm mô phỏng tích hợp GTD và wavelets: Đề xuất xây dựng phần mềm chuyên dụng cho mô phỏng và xử lý tín hiệu radar phân giải cao, tích hợp mô hình GTD và biến đổi wavelets, nhằm nâng cao hiệu quả nhận dạng mục tiêu. Thời gian thực hiện dự kiến 12 tháng, chủ thể thực hiện là các nhóm nghiên cứu trong lĩnh vực radar và xử lý tín hiệu.

2. Nghiên cứu và ứng dụng vật liệu hấp thụ sóng điện từ mới: Khuyến nghị tiếp tục nghiên cứu các loại vật liệu hấp thụ sóng radar có hiệu suất cao, bền vững trong môi trường thực tế, nhằm giảm diện tích hiệu dụng radar của vật thể tàng hình. Thời gian nghiên cứu 2-3 năm, phối hợp giữa viện nghiên cứu vật liệu và các đơn vị quân sự.

3. Tối ưu hóa thuật toán xử lý tín hiệu wavelets: Đề xuất cải tiến thuật toán biến đổi wavelets để giảm thời gian xử lý và tăng độ chính xác trong việc trích xuất tâm tán xạ, phù hợp với các hệ thống radar thời gian thực. Chủ thể thực hiện là các nhóm phát triển phần mềm và kỹ sư xử lý tín hiệu, thời gian 6-9 tháng.

4. Phát triển hệ thống radar đa chế độ: Khuyến nghị thiết kế hệ thống radar kết hợp nhiều dạng sóng và phương pháp xử lý tín hiệu để tăng khả năng phát hiện và nhận dạng mục tiêu tàng hình trong các điều kiện môi trường phức tạp. Thời gian thực hiện 2 năm, chủ thể là các công ty công nghệ radar và viện nghiên cứu quốc phòng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và kỹ sư radar: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về mô hình GTD và xử lý tín hiệu wavelets, hỗ trợ phát triển các hệ thống radar phân giải cao và radar tàng hình.

2. Chuyên gia quốc phòng và an ninh: Các kết quả nghiên cứu về nhận dạng vật thể tàng hình và ứng dụng vật liệu hấp thụ sóng điện từ có giá trị trong việc nâng cao năng lực phòng thủ và phát hiện mục tiêu đối phương.

3. Sinh viên và học viên cao học ngành kỹ thuật điện tử, viễn thông: Tài liệu là nguồn tham khảo quý giá về lý thuyết radar, mô hình tán xạ và kỹ thuật xử lý tín hiệu hiện đại, giúp nâng cao kiến thức và kỹ năng nghiên cứu.

4. Các nhà phát triển phần mềm xử lý tín hiệu: Phương pháp ứng dụng biến đổi wavelets trong xử lý tín hiệu radar phân giải cao có thể được áp dụng và phát triển trong các lĩnh vực xử lý tín hiệu khác như y sinh, truyền thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Lý thuyết GTD có ưu điểm gì so với các mô hình tán xạ khác?
   GTD mô tả chính xác các cơ chế tán xạ như nhiễu xạ cạnh và góc, phù hợp với tín hiệu radar tần số cao, giúp xác định các tâm tán xạ rời rạc với biên độ và pha phụ thuộc hình học mục tiêu, vượt trội hơn mô hình mũ suy giảm trong nhận dạng vật thể tàng hình.

2. Tại sao biến đổi wavelets được chọn để xử lý tín hiệu radar?
   Wavelets cho phép phân tích tín hiệu đa phân giải trong miền thời gian-tần số, giúp nhận dạng các đặc trưng tín hiệu không tuần hoàn và không dừng, đặc biệt hiệu quả trong việc khuếch đại các tín hiệu tán xạ yếu từ vật thể tàng hình.

3. Vật liệu hấp thụ sóng điện từ ảnh hưởng thế nào đến diện tích hiệu dụng radar?
   Vật liệu hấp thụ làm giảm biên độ tín hiệu phản hồi từ các cạnh và bề mặt vật thể, từ đó giảm diện tích hiệu dụng radar (RCS) xuống gần bằng không, giúp vật thể trở nên khó bị phát hiện trên màn hình radar.

4. Độ phân giải radar phân giải cao được xác định như thế nào?
   Độ phân giải cự ly được xác định bởi băng thông tín hiệu radar, ví dụ băng thông 150 MHz cho độ phân giải khoảng 1 mét. Độ phân giải Doppler và góc phụ thuộc vào thời gian tích hợp và kích thước anten tương ứng.

5. Mô hình GTD có thể áp dụng cho các loại vật thể nào?
   Mô hình GTD áp dụng cho các vật thể có kích thước lớn hơn bước sóng radar, bao gồm máy bay, tàu thuyền, và các vật thể tàng hình có cấu trúc phức tạp với các cạnh, góc và bề mặt cong, giúp mô phỏng chính xác tín hiệu tán xạ ngược.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình GTD-based kết hợp biến đổi wavelets để xử lý tín hiệu radar phân giải cao, nâng cao khả năng nhận dạng vật thể hiện hữu và tàng hình.
• Mô hình GTD cho phép xác định chính xác các tâm tán xạ với sai số nhỏ, phù hợp với tín hiệu radar tần số cao trong dải milimet.
• Biến đổi wavelets giúp khuếch đại và trích xuất đặc trưng tín hiệu tán xạ yếu, tăng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu lên đáng kể.
• Ứng dụng vật liệu hấp thụ sóng điện từ làm giảm diện tích hiệu dụng radar, hỗ trợ kỹ thuật tàng hình hiệu quả.
• Hướng phát triển tiếp theo là tối ưu hóa thuật toán xử lý tín hiệu, phát triển phần mềm mô phỏng tích hợp và nghiên cứu vật liệu hấp thụ mới.

Các nhà nghiên cứu và kỹ sư radar được khuyến khích áp dụng mô hình GTD và biến đổi wavelets trong phát triển hệ thống radar hiện đại, đồng thời hợp tác nghiên cứu vật liệu hấp thụ để nâng cao hiệu quả nhận dạng mục tiêu tàng hình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 Hinh 1.2 Sự phát xa lại đắng hướng của sóng tới trên bề mặt cẦu.3 : Hệ thống thu có bộ lọc thích nghĩ ¬— cscaescasscescacssscesvscsescesvacssecessscaseceaacasececacaesesavacaeeevavacaees 23 Hình 1.4 Độ phân giải với xung và phố hình chữ nhật !"Ï.5 Dap ứng [RF] tổng của 2 mục tiêu có phân cách gần Í Ï,.--- ¿ s+x+2x k+kE2E2EEEEckekrrrrerrred 25 Hình 1.6: Độ phân giải Doppler với các mức không đổi ÌÍ "Ì. ¿5 +56 St *£E£EEEESEEEEEEEEEEcEekerrrrerrred 26 Hình 1.7 Độ phân giải theo ĐÓC. - - (G19 1 nọ HT ni 27 Hình 1. Generation of short pulses with a ringing filter ÌÍ Ì,.

Đường bao dang sóng truyền Chirp- pulse, tan sé tức thời và dạng sóng !"!Ì,. Hệ thống nén xung và đáp ứng của một xung nến. Đặc tuyến hệ thống nén xung và xung được nén Ì° !Ï,.- + + +s+E+EEE+EEe£E£EvEEckexererrerered 30 Hình 1. Step frequency waveform burst!”.

- - ¿+ +c+Sx+k+SEE SE SE2191521 2111212111 111111 2111111. 31 H NH CHƯƠNG 2 Hình 2.1 Nhiễu xạ bởi cạnh thắng .3 Phản xạ các bề mặt: Cau-Tru-Phang Ắ. 37 H NH CHƯƠNG 3 Hñn 3.5; @o=2) và Chirp WaveÌef;. Mexican-Hat Wavelet và Cubic-Spline Wave lÏet.- - -- «sgk ke 54 H NH CHUONG 4 Hình 4.1: Hình dạng phức tap của một chiếc AirBus-320 cho thay nhiều bề mặt có thé phan xa các tín 8.2: Bộ cân bằng theo chiều thăng đứng trên thiết kế của Su-T50 Í””Ì.3: Các động cơ, bộ phận của B-2 được che giấu khi nhìn từ phía dưới 'ŸÏ.4: Buông lái dạng mái vòm trên E-2/2A FÏ .5: Tín hiệu bị tán xạ theo nhiều hướng trên các bề mặt xiêng khác nhau ¬ ccevssseseessvscaeeesavacs 59 Hình 4.6: F-117 được thiết kế với nhiều bề mặt có độ xiêng khác nhau Ye cceseeceseseeseeeeeeseeeeee 59 Hình 4.7: Sử dung hình dạng răng cưa trên bề mặt của máy bay sẽ giúp giảm gid trị diện tích phan xạ hiệu dụng _ ssecssesssessesesssscsessescssacsesacsesaesscsesenscnensesenssacsesasenacscasssensescssusessuscsescessseesenscaesevacsesenenseaes 59 Hình 4.8: Su phản xạ sóng trong ống hút gió hình chữ S và ống thắng °Ï.9: Sử dụng một hình ống hút gió hai bên “double-S” trên .10: Sự cải tiến với bề mặt có được độ cong liên tục thay đối ! ĐÌ,.- ¿26252 cz£s£s+Ecezxersrxred 61 Hình 4.11: Sự suy giảm sóng Radar với vật liệu hấp thụ F”Ì.12: Một số vật liệu hấp thụ sóng Radar ¬ ssucuevscsesevessvscscsevsvssaceesavssaeeessssaceessvacaseevacaceceaacacecears 62 Hình 4.13: Vật liệu cấu trúc tổ ong 41 và hấp thụ dẫn dẫNn.----G-c sktSt E121 51515111 51151 1 5E xe sk2 G4 Hình 4.14: Cộng hưởng hấp thụ.15: Man Salisbury 7 oo.16: Phuong pháp tải chủ động trên máy bay tàng hình l'ŸŸ.17: Hệ thống dau do và theo dõi tin hiệu hồng ngoại IRST .18: Vị trí gan IRST trên máy bay Ì”"Ï,.19: Hệ thông EO trên F-35 Lightning II Electro-Optical (EOTS) Í””Ï.--5- + scssecs+xszsced 70 Hình 4.20: Vị trí đặt EOTS trên E35 Ï'”Ì,.- + HH HH HH HH ng ri 70 Hình 4.21: Thân của F-117 được thiết kế để mặt nạ hồng ngoại phát xạ từ động cơ “mỐ.

71 DANH MỤC CAC HiNH 4 HVTH:ĐẢO NGOC AN UNG DỤNG LÝ THUYET GTD XỬ LÝ TÍN HIỆU HRR PGS. TS LÊ TIỀN THƯỜNG Hình 4.22: Các vòi phun động cơ của B-2 được giấu khi nhìn từ phía dưới F'”Ì.23: Động cơ F-22 Raptor có răng cưa, rộng va vòi phun hình phang dé giảm tín hiệu Radar và 01.24: Hé théng LADAR 1.25: Hệ thông NEBO-M ÍŸ Ì,.27: Hệ thông Kolchuga va Vera 'F”.28: Ý tưởng về Hệ thống Celldar ' Ì.- - ¿c6 2S£S%‡E9SEE SE SE23E1521 231123212121 21111 21111111.29: Sơ đô các thông số của trường tán xạ ngược tại Radar thu.30: Mô hình thu-phát sóng Radar trên mặt phẳng.----- - ¿+ 2 2 S2 SE2E£Sz£E+EvEE£xexerxrrsrered 76 Hình 4.31: Sự phản xạ trên bề mặt phẳng lý tưởng.32: Sự phản xạ trên bề mặt phẳng với lớp điện môi có độ dày d.33: Mô hình đo hệ số phan xạ dựa trên CST MICROWAVE STUDIO Ì.- 2 555cc5scsa 79 Hình 4.34: Sự phụ thuộc của hệ SỐ phản xạ vào 1 cesceseccessevscscescececscavecacsceavscaseceacecaceceers 79 Hình 4.35: Các lớp điện môi được xếp chồng lên nhau Ì”ŸÏ.-- ¿2 2+2 E2 EE£E£EE£EEESEEEEEEEEerxrrrrrre 80 Hình 4.36: Man điện trở giữa hai lớp điện mÔI .-- -- - 5 2< E22 1118108 930 1931 91 1 91g vn vn vn 80 Hình 4. Hệ số phan xa thông thường (sóng tới thing góc với mặt phắng).38: Tia nhiễu xạ tai cạnh hình nêm.G- G E6 SE E965 3 E5 2E 9v E983 1 98 5 1 5195195 91 31g can 83 Hình 4.39: So sánh sự khác nhau về hệ số nhiễu xạ với góc hình nêm là 90”và ø =45° f°1.40: So sánh sự khác nhau vẻ hệ số nhiễu xa với góc hình nêm là 150”và ý =145” với sóng phân cực TM và TTE Í?ÌÏ,.41: Các lớp khác nhau của FSS (Frequency Selective Surfaces) cho các ứng dụng EM P?Ì.42: Các dạng hình học của Vat thé .43: Sử dụng các cấu trúc trên phi cơ ÍÌ.44: Mô hình 5 lớp điện môi phang PP ec cccccecceccssescsessesessescescssesessssesseseessseesssssseseseeseseeses 87 Hình 4. Độ lớn hệ số phản xạ với tần số thay đôi (sóng tới thăng gdc VỚI bé mat); (b).

Phan xạ đa lớp với góc tới xiêng một góc 60”(mode TE); (e). Phản xạ đa lớp với góc tới xiêng một góc 60° (mode —.46: Một số cau trúc ARS.47: Dap ứng của sự phan xa với sự thay đổi tan số và phương tới của sóng Radar với các cấu trúc I)8in18:9. 90 HNHM PHONG Hn 1: Mô phỏng nhận dạng các vật thể hiện hữu-tàng hình: .- 2-5-5552 S222 cxcxzxersrered 91 Hn 2: Xác định các góc dé cho sai số nhỏ nhat.cccccccccsscsescesescsscsesesscscsscsesessescsessesesescscssseseeecscseeed 92 Hn 4: Tach cạnh và xác định toa độ các tâm tan Xạ. --- --- --- << << c5 22002102111 111 1111111111 1v vu 93 Hn 4: Bức ảnh màu một may bay hiện hữU .- 5 5E 2 EE923011 930119910 1120 01g ke 94 Hn 5: Ảnh được chuyển sang dang trang đen.

94 Hn 6: Ảnh sau khi tách cạnh Sobel còn Xấu .cccccscccsecsssecesecsesscececsevscececsevsceeeccevscaceesecassceavacaseceaacacees 95 Hn_ 7: Ảnh đã loại bỏ các cạnh không mong MUON .cccccccsescesescsscseseesesesscsesessescsussesessescsesueseseeecssenesd 95 Hon 8: Anh den én trang 8n. 96 Hn 9: Ảnh trích tâm tan xạ theo các t0a dO.cccccseccscssssesecesssssceceessvscsceesevscecsevevscaceavecassceavacaseceaacacees 96 Hñn 1 :Giao diện mô phỏng. Họ gi 97 Hn 11:Giao diện nhập các thông số mô phong .ccccccccscccseseesescsscsesesscscssssesessescsssesesesesssusseseeesscenesd 97 Hn 12:Tín hiệu phan hỏi về radar dựa vào GTD (SNR=20dB) .cecscsscsssscsssseseseescsesscseseesescsssseseeecscsnees 98 DANH MỤC CÁC HiNH 5 HVTH:ĐẢO NGOC AN UNG DỤNG LÝ THUYET GTD XỬ LÝ TÍN HIỆU HRR PGS. TS LÊ TIỀN THƯỜNG Hn 13:Tín hiệu được chuyển sang miễn cự ly tại góc ban đầu .----22552 2+s+c+zxcxexecxzrsrered 99 Hn 14: Biéu diễn range profile 3-D của dữ liệu đã biến đổi CWT, angle 0.--¿55-5555 552 99 Hn 15:Tín hiệu được chuyển sang miễn cự ly lệch di angle] .ccccccececcccsesesesessesesseseseesessssseseeeees 100 Hn 16:Biễu diễn range profile 3-D của dit liệu đã biến đổi CWT lệch anglel.-------- 101 Hn 17:Trình bay multi-resolution của dit liệu đã biến đổi CWT lệch anglel.

-------¿5-5- 101 Hn_ 18:Range profile da phân giải của dif liệu trong hình 12 .- -- << «5< +21 *+ 3+ ssEssseess 102 Hn 19:Tách điểm cực đại địa phương của multi-resolution range profile .------+5 s25s55+ 102 Hn 2 :Tín hiệu được chuyển sang miễn cự ly lệch di angle2.----- + 2555222 Sz+s+Evzxcxesersced 103 Hn 21:Biễu diễn range profile 3-D của dit liệu đã biến đổi CWT lệch angle2.-------- 103 Hn 22:Trình bay multi-resolution của dit liệu đã biến đổi CWT lệch angle2. ------ ¿55-5+ 104 Hn 23:Multi-resolution range profile của dif liệu trong hình Ï2. -- -- 5= «+ +s + +s£ssseess 104 Hn 24:Tach điểm local maxima của multi-resolution range profile.ccccccccessesesessssessesesessesssseseseeeees 105 Hn 25 Range profile dựa vào CWT va local maxima góc aspect (.--- 5s s2 sskrse 105 Hn 26: Range profile dựa vào CWT và local maxima góc aspect Ì.-- «5525 <c+sscess 106 Hn 27: Range profile dựa vào CWT va local maxima tại OC aspect 2 .--- --« «<< c2 106 Hn 28: Kết quả phân bố tâm tán xạ lên không gian 3-ÏD.- ¿+ 525625252 2E‡ESEE2EE2EeEerxrrrrersred 107 Hn 29: Tach cạnh Sobel và xác định toa độ tâm tan Xạạ. --- --- - <5 << 2 G222 199 1313k kkeeeeeseee 109 Hn 3 :Ảnh vật thể tàng hình.

109 Hn 31 :Ảnh vật thé tàng hình dạng trắng đen. 110 Hn 32:Ảnh vat thé tàng hình được tách cạnh theo Sobel. 110 Hn 33 :Ảnh vat thé tang hinh duoc 1am Sach ou. 111 Hn 34: Anh được đổi sang nền trang.cccccccccscscsssscssesesessescsscsesesscscssssesesscscsucscsessscscsucseseeesssensseseeeees 111 Hn 35: :Trinh bay các tâm được trich 2.

eee eeeccecsnceeessceesseceessaceesssceesseceeesscecesacecesaeecesaeecesaeesesaees 112 Hn 36:Tín hiệu phản hỏi về radar dựa vào GTD (SNR=20dB) .cececscccscscscccsesssscssscsessescsessscsseseseesees 113 Hn 37:Tín hiệu được chuyển sang miễn cự ly tại góc ban đâầu.---- ¿2-5-5522 se +e+eszxcresersred 113 Hn 38:Biễu diễn range profile 3-D của dit liệu đã biến đổi CWT, angle 0.------5555¿ 114 Hn 39:Tin hiệu được chuyển sang miễn cự ly lệch di angle L.---¿- ¿25-55225252 2s+£vzscxesezsced 114 Hn 4 :Biễu diễn range profile 3-D của dit liệu đã biến đổi CWT lệch anglel.-------- 115 Hn 41:Trinh bay multi-resolution của dit liệu đã biến đổi CWT lệch anglel. --------5-5- 115 Hn 42: Range profile đa phân giải của dữ liệu trong hình 12 .- -- << «5< +5 *£+ 3E Essseess 116 Hn 43:Tách điểm local maxima của multi-resolution range profile.----- 25 + 2 5s+£+zs+x+sezszsd 116 Hn 44:Tin hiệu được chuyển sang miễn cự ly lệch đi angle2.----- ¿2555222 Sz+z+£vzecxesersced 117 Hn 45:Biéu diễn range profile 3-D của dit liệu đã biến đổi CWT lệch angle2.------- 118 Hn 46:Trình bày da phân giải của dữ liệu đã biến đổi CWT lệch angle2.---- 2555525255552 118 Hn 47:Range profile đa phân giải của dif liệu trong hình Ï2.- << «5< +2 +23 Essseeese 119 Hn 48:Tách điểm cực đại địa phương trùng khớp của range profile da phân giải .---- 119 Hn 49 Range profile dựa vào CWT va local maxima góc aspect (.- 5s s2 skese 120 Hn 5: Range profile dựa vào CWT và local maxima góc aspect Ì .-- «5+5 <<<+sseess 120 Hn SI: Range profile dựa vào CWT và local maxima góc aSpect 2 .- --- s5 Ă S252 ess 121 Hn 52: Kết quả phân bố tâm tán xạ lên không gian 3-ÏD.- ¿+ 52562525222 2EE2xeEerxrrrrersred 121 DANH MỤC CAC HiNH 6 HVTH:ĐẢO NGOC AN UNG DỤNG LÝ THUYET GTD XỬ LÝ TÍN HIỆU HRR PGS. TS LÊ TIỀN THƯỜNG DANH MỤC CAC BANG Bang 1: RCS của một số dạng hình học lý tưởng!” Ï.-¿- + 2 s+k+E£E*£E£EzEEErEeErkrrees 17 Bảng 2: Dạng hình học ứng với các tâm tán xạ! —. 38 Bang 3: Các thông số của mô hình ÌŸ Ï.

- 2 ¿+ E+E+E+EE£EEESEEEEEEEEEEEE221211121 122 Exe,79 Bang 4: Các thông số của mô hình đo hệ số nhiễu xạ Ì”ŸÏ.- - 26 te 84 Bang 5: Liệt kê các giá trị của thông số nhập Va0 .--¿-2- 555 c2 E+s£E+Esrrxrerree 98 Bang 6: Đánh giá sai số các tâm tán Xạ.----¿- c2 2 221v 1 121111211151 101111111 107 Bang 7: Trình bay các giá trị cần nhập vào mô phỏng .---- cesses 112 Bang 8: Đánh giá sai số các tâm tắn X@.cceccccscscessscscsessesescscsssscsessssssscsessssssseseseseenses 122 Bảng 9:So sánh một số loại máy bay tàng hình .----¿- ¿25522252 e+x+zcxcrerersrreee 125 DANH MỤC CÁC BANG 7 HVTH:ĐÄO NGOC AN UNG DỤNG LÝ THUYET GTD XỬ LÝ TÍN HIỆU HRR PGS. TS LÊ TIỀN THƯỜNG TOM TAT CÔNG VIỆC THUC HIỆN L.