动态箔条云团的几何建模及电磁散射特性研究

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在现代战争中电子对抗技术已经成为决定战争走向的关键因素。箔条作为历史悠久的无源干扰物,因为其廉价,便捷,高效的优点,被广泛应用在反导、防空等领域。对箔条云团的运动特性和散射特性进行分析研究,能为有效评估箔条云团无源干扰效能提供依据,因此在争夺电磁权的现代战争中具有十分重要的意义。本文首先详细研究了线矩量法的基本原理和求解过程,推导其相关公式,得到了线矩量法计算箔条云散射场的表达式。随后分别用线矩量法和RWG基函数矩量法计算了单根箔条和多根箔条的RCS,验证了线矩量法正确性,同时通过与RWG基函数矩量法的对比,说明选用脉冲基函数计算箔条云散射问题时可以在很大程度上减少未知数数量,从而提高计算效率。接着,研究了粒子系统理论,并结合空气动力学原理作为建立箔条云扩散模型的理论基础,分析了不同场景下箔条云的产生方式,根据初始的箔条云状态,再结合每根箔条的受力确定箔条的扩散状态,同时借助随机模型理论得到箔条云的动态扩散模型,并与相关资料对比验证方法的正确性。然后,研究了并行计算的相关算法,对线矩量法进行计算机CPU并行加速,加快了其阻抗矩阵填充以及方程求解的过程,使其可以更加高效地计算箔条云的散射特性。并应用MPI并行线矩量法计算建立的箔条云几何模型的电磁散射特性,得到了一定规模的不同箔条云模型的RCS,分析了箔条云参数和雷达参数对箔条云RCS的影响。根据运动过程中不同时刻箔条云团的RCS,分析得出箔条云团从产生到扩散过程中电磁散射特性的变化规律,由此得到箔条云团干扰性能的演变过程。最后,研究了箔条云的干扰原理,探讨了波束照射下箔条云的电磁散射特性。在研究了近场相关概念和波束照射下目标RCS计算方法的基础上,先计算分析了几个典型目标的在波束照射下的散射特性,并讨论了天线波束和目标RCS之间的关系,以及局部照射等相关问题。再将箔条云作为散射目标,研究了在波束照射下箔条云团的电磁散射特性。
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