レーダー断面積 — CAE用語解説
レーダー断面積
レーダー断面積の基礎
レーダー断面積って、実際の断面積と違うんですか？
全然違う。Radar Cross Section（RCS）は電磁波の反射強度を面積の次元で表した指標で、物体の幾何学的サイズと必ずしも一致しない。形状・材料・電波の入射角・周波数によって大きく変わる。ステルス戦闘機のRCSは一般の戦闘機の1/1000以下になるよう設計されているけど、これは電磁波の反射方向を変えて受信機に戻らないようにした工夫だ。
電磁界シミュレーションでRCSはどうやって計算するんですか？
FDTDやMoM（モーメント法）、FEMで対象物体の電磁波散乱を計算して、遠方界の散乱電力から求める。大型物体（波長に比べて大きい）ではPhysical Optics（物理光学）近似が使える。ANSYSのHFSS、CST Studioが標準的なRCS解析ツールで、多方向の散乱パターン（バイスタティックRCS）も計算できる。
ステルス設計への応用
RCSを減らすためにどんな手法があるんですか？
形状設計（鏡面反射を避けるエッジ・角度設計）とレーダー吸収材（RAM）の組み合わせが主流だ。電磁界シミュレーションでレーダー波の反射マップを作って、強い反射の方向にRCS寄与の大きい箇所を特定してから設計変更する。現代の戦闘機や巡航ミサイル設計では電磁界CAEが航空力学CAEと並ぶ重要設計ツールになっている。
民間の応用はありますか？
自動車のミリ波レーダー（76〜77 GHz帯）は衝突回避や自動運転センサとして普及しているから、車体設計でもRCSが重要になっている。バンパー内に埋め込まれたレーダーへの電磁波干渉を評価したり、センサの検知性能を周辺部品との電磁干渉から保護するためのシミュレーションがOEM・Tier1で行われているよ。
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