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粗糙海面与体目标共存时电磁散射的研究为环境杂波中目标识别、跟踪与制导等高技术提供了仿真模型与理论依据.以往的粗糙面散射计算有高频近似的Kirchhkoff切平面法、低频近似的微扰法、双尺度法等近似的解析方法.而要模拟复杂粗糙面以及与目标复合建模的电磁散射则需要计算电磁学数值方法.目前FEM、FDTD等数值计算方法的应用仅限于粗糙面的散射计算,以及电磁波垂直入射埋地目标的探测模拟,对粗糙面上低空目标的复合建模的散射模拟尚未有过研究.随着电磁波频率(如C波段以上)的升高,以波长来表达的粗糙面与目标的几何尺寸明显增大了.由此,模型离散化后的内存需求迅速增加,超出目前计算设备的性能极限,由此产生了大范围海面与目标的建模问题.另一方面,动态起伏海面背景中舰船与飞行目标的Doppler(DP)频谱则为海面雷达监测、目标制导、海面冰山观测与海洋遥感提供了重要的研究手段.近期二维风驱海面DP谱的准静态法数值模拟取得了很大进展,在此基础上我们开展了海面低飞目标DP谱的数值模拟研究.本文的主要贡献有:1.提出电磁波低掠角入射二维粗糙海面与低空目标的复合建模,用有限元方法数值模拟了风驱海面与目标的双站电磁散射.有限元方法中吸收边界采用共形匹配层技术,消除了平面匹配层交接处在低掠角入射时产生的反射误差.2.提出了电磁波低掠角入射大范围二维粗糙海面上舰船与低空目标双站电磁散射的有限元区域分解方法.建立了含共形匹配层吸收边界的区域分解法耦合边界条件,用内视法导出了相应的耦合矩阵.在PC机上未知数求解能力达到百万数量级,对粗糙海面与目标的散射模拟规模远大于已知的快速数值方法.3.提出了基于有限元一区域分解法(FEM—DDM)的双级准静态方法,数值模拟分析了二维风驱动态海面上低飞目标的Doppler(DP)频谱.快速运动目标的DP模拟需要在极小的时间尺度上进行,巨大的运算量要求很高的单位时间步长运算速度.利用频域的FEM—DDM,海面低飞目标的有限元计算只需在其所属的DDM子区域进行,而目标与其它子区域海面的相互作用通过DDM耦合矩阵精确描述.