Signaturmodellering 2017-2019: Slutrapport

Detta arbete har gjorts inom Försvarsmaktens samlingsbeställning för forskning och teknikutveckling inom Sensorer och signaturanpassning (FoT SoS, AT.9220419). Denna slutrapport sammanfattar aktiviteter och resultat under åren 2017-2019 inom projektet Signaturmodellering. Projektet har huvudsakligen varit inriktat mot att utveckla, utvärdera och genom mätningar validera metoder och metodik, fysikaliska modeller och modelleringsverktyg för signaturmodellering inom både radar- och EO/IR-området. Målet är att kunna beräkna signaturen för hela objekt i naturliga bakgrundsmiljöer. Detta är nödvändigt för att kunna lämna tillförlitliga signaturdata inom tillämpade projekt, såsom sensorvärdering, måligenkänningsstudier och/eller duellsimuleringar i syfte att öka skydds- och/eller sensor-prestanda. Projektet har vid flera tillfällen för detta ändamål bidragit med signaturdata av olika typer av plattformar, både sådana som vi har tillgång till och andra. En stor del av projektets uppdrag har varit av mer långsiktig karaktär, med kompetensoch resursuppbyggnad och vidareutveckling av metodiken. Projektet har även övervakat den internationella utvecklingen på området, medverkat vid konferenser och publicerat resultat i vetenskapliga tidskrifter samt medverkat i både nationella och internationella samarbeten. Exempel på forskningsfokus inom radarmodellering är utveckling och validering av beräkningsmetoder för radarmålarea med s.k. hybridmetodik. I ett omfattande arbete har vi tagit fram modelldata för en skalenlig flygplansmodell genom laserskanning och generering av en CAD-modell med efterföljande radarsignaturberäkningar. Beräkningarna validerades därefter genom mätning av radarsignaturen vid radarmätplats utomhus. Dessutom har vi medverkat i utvecklingen av en elektromagnetisk beräkningsmodell för skrovliga ytor och inhomogena material som ger upphov till spridning av strålning, såsom t.ex. klotter och kompositmaterial. Inom EO/IR-området har insatser gjorts för att kunna beräkna signaturen för en hel plattform, inklusive flamma eller avgasplym och dess bakgrund. Vi har bl.a. utvecklat metodiken att utgå från en CAD-modell av objekt från laserskanning av en fullskalig stridsvagn, till beräkning av dess IR-signatur och validerande mätningar i fältmiljö. Dessutom har vi utvecklat och implementerat en ytspridningsmodell som tar hänsyn till ljusets polarisation och ljusspridning (s.k. BRDF), tillsammans med materialmätningar av olika ytor, för att bemöta hotet från polarimetriska sensorer. Exempel på kommande förbättringsbehov inom radarberäkningar gäller bl.a. att ytterligare förbättra hybridmetodiken med beräkningsmässigt komplicerade delstrukturer, samt att vid behov kunna inkludera en realistisk bakgrund och beräkning av avancerade materialytor och inhomogena material. För IR-beräkningar behövs fortsatt satsning på att inkludera validerade beräkningsresultat av avgasplymer till skrovsignaturen, hur plymen ger avtryck på bl.a. skrovradiansen och dess närmaste bakgrund samt att inkludera specifika materialrelaterade signatureffekter till beräkningarna såsom polarisation för att möta nya sensorhot.