论文部分内容阅读
本文研究复杂目标雷达截面的计算方法。研究目标为飞机和舰船等电大尺寸目标。研究内容涉及电磁散射理论和数值计算两个领域。作者所做工作及主要研究成果如下: (1)改进了Michaeli提出的严格等效电磁流表达式,通过引入过渡函数因子并经适当变换,得到了在阴影和反射边界上均保持有限的一致性等效电磁流公式。当观察方向位于Keller锥上时,改进后的公式可化为Knott和Senior的等效电磁流公式;当观察点远离入射阴影和反射阴影边界时,过渡函数趋于1,改进后的公式又成为Michaeli[42]的公式。数值计算表明改进的效果良好。 (2)提出了一种新的等效电磁流边缘分量表达式,该表达式能有效消除增量长度绕射系数的奇异。数值计算结果与测量结果的比较表明,该表达式比Michaeli[43]的同类表达式具有更好的计算精度。 (3)研究了复杂目标RCS计算中的多次散射求解问题。推导了用于求解多次散射的区域投影/物理光学方法。为说明该方法的通用性,利用该方法对角反射器等典型结构以及飞机等复杂目标的RCS进行了计算,计算结果与实际测量结果或FDTD结果对比,符合很好。由于该方法导出的基础是物理光学方法,因而比较容易集成到复杂目标RCS的计算系统中。 (4)比较详细地阐述了电磁散射计算问题中的各种阻抗边界条件。指出了标准阻抗边界条件、广义阻抗边界条件以及精确阻抗边界条件的应用范围,给出了几种典型情况下等效表面阻抗的表示式。 (5)推导了介质平板散射的物理光学场解表达式,该表达式可用于计算涂敷吸波材料目标的RCS。将该表达式用于分析涂层翼形柱体的散射,计算结果和测量结果有比较好的一致性。通过对直角阻抗劈的散射进行分析,首次探讨了非良导体目标电磁散射幅相特性随表面阻抗变化的一些规律。 (6)对电大尺寸复杂目标RCS计算的关键技术进行了研究,并对飞机和舰船等复杂目标的RCS进行了理论计算和分析。设计了几何和拓扑信息存取的数据结构,给出了生成多面体网格图形的一种实用方法以及由AutoCAD的DXF文件自动提取目标几何和拓扑信息的方法。此外,还给出了遮挡计算的一种实用算法,并对面元噪声问题进行了讨论。散射计算中采用了改进的等效电磁流边缘分量表达式,有效克服了ILDC奇异的限制。采用区域投影/物理光学方法对多次散射进行了求解。