产品综述
产品的开发背景
在设计、生产、交付与维护隐身武器系统过程中，全面测试并分析全尺寸整机与部件雷达目标特性。
产品简介
近场RCS测试系统（参见图1）采用扫描方式测量隐身目标整机或全尺寸部件雷达散射截面（RCS）。系统指标如测量精度和灵敏度等与隐身目标测试需求一致。测试系统的成像能力为客户全面评估、分析、诊断隐身目标雷达信号特性提供了有效手段。测试系统适用于产品研制所有阶段，尤其适合在装调现场等非暗室环境开展测试。目前近场测试已成为隐身目标RCS测试主流方法。
测试系统工作过程主要分三步（参见图2）：首先对近场目标进行扫描，测试数据经傅立叶变换后生成近场雷达像；其次补偿近场波前、距离衰减和天线方向图等因素得到正确聚焦雷达像；最后用近-远场变换提取目标RCS值。
测试系统组成如下：
1) 硬件
> 大型二维平面扫描架
> 扫描区域大小由目标尺寸和测试距离决定；
> 雷达前端安装平台。
> 目标支架
> 承重金属支柱，表面覆盖吸波材料；
> 可根据客户要求另配低散射目标支架；
> 支架顶端集成方位/俯仰转台，配合目标安装界面。
> 矢量网络分析仪（VNA）
> 定制雷达前端，实现门控连续波测量，包括：
> 射频前端，内有：
> 数字脉冲单元和射频选通单元；
> 高功率放大器；
> 低噪声放大器。
> 覆盖不同频段的宽波束宽带天线组（水平、垂直极化独立）；
> 用于切换极化、频段和内部校准环路的开关矩阵；
> 脉冲重复频率（PRF）调整能力—PRF参差能进一步抑制多倍程杂波；
> 距离走动（Range walk）能力。
> 校准件：不同尺寸的三面角反射器、金属球和扁圆柱。
> 支撑轻目标和校准目标的泡沫支柱。
> 控制工作站（雷达控制、雷达运行与实时数据显示）。
2) 软件
测量数据采集与控制软件（MACS），功能包括：
> 硬件配置、系统同步与参数设置；
> 在数据采集时实时显示原始数据或已校准数据（频域RCS图、随距离和时间变化RCS、沙漏图、逐步生成远场雷达像）；
> 数据存贮。
> 后处理软件（OSCAR），生成雷达像并计算RCS，具有完整的RCS数据处理能力，功能包括：
> SAR/ISAR二维、三维成像；
> 不同扫描类型（线性、平面和柱面）近远场转换与RCS提取；
> 空域、时域和频域滤波与部件RCS提取；
> 数据校准；
> 校准库；
> 显示校准后RCS随方位、俯仰或频率变化图；
> 全局距离像和沙漏图；
> 零Doppler分量移除；
> 背景减；
> 统计分析：概率分布、概率密度、扇区和滑动窗数据平均以及分数滤波器等；
> 按极坐标格式重新成像。
如需建设室内测试场，客户将负责建造暗室，供应商将提供暗室设计方案、施工要求等
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特点
1. 强大的整机测试能力：测试系统具备全尺寸测试能力，能对整机和全尺寸部件进行RCS评估。
2. 准确的测量结果：通过对比试验证实，在室内环境中，测试系统测量精度与紧缩场相当。若经过适当处理，测量精度甚至优于紧缩场。
3. 全面的数据采集和扫描方式：系统成像类型包括水平/垂直方向SAR，平面、柱面和球面扫描三维SAR成像，目标沿方位旋转ISAR像等。
4. 有效的热点诊断和分析能力：利用系统三维成像能力，能准确定位RCS热点，并能从系统测试结果中准确分离出某个部件的RCS贡献。
5. 先进的信号处理手段：系统采用逆投影算法计算散射场空间分布，利用空间滤波方去除多径干扰信号，通过近远场转换完成RCS提取。
6. 灵活的现场测试能力：与紧缩场相比，系统对场地要求不高，可灵活安装在室内或室外，甚至可直接架设在生产、调试厂房环境中。
应用领域
1. 航空（隐身飞机、直升机）
2. 航天（导弹、无人机）
3. 船舶（军舰）
4. 兵器（战车）
经典案例
作为一家国际性防务咨询公司，意大利IDS公司从上世纪九十年代开始近场RCS测试技术研究，并成功使用这项技术完成了多个航空目标和海军舰艇咨询项目。这些项目证明测试系统适用于产品研制各阶段，包括评估整机RCS，测试关键部件RCS，开展RCS缩减实验并验证效果等。
近场RCS测试系统能在现场对全尺寸目标开展测试，图3是IDS公司在航空目标咨询项目中对实际飞机开展RCS缩减试验的画面。试验人员用拖车把近场RCS测试系统运到机库外场地上进行现场测试。试验项目包括进气道处理、座舱罩涂敷、天线罩材料、机翼蒙皮处理等。试验人员通过分析目标区雷达像判断杂散信号来源，并利用空间滤波技术滤除干扰信号。图4是试验前后RCS测量结果的对比。
技术文献
R. Cioni, A. Sarri, S. Sensani, G. De Mauro, “A low-cost compact measurement system for diagnostic imaging and RCS estimation,” Proc. of AMTA, Irvine, CA, 2003, pp. 246-251.
R. Cioni, A. Sarri, S. Sensani, G. De Mauro, L. Botto, “Use of a low-cost compact measurement system for the characterization of backscattering from ship superstructure details,” Proc. of AMTA, Irvine, CA, 2003, pp. 527-532.