时域物理光学法分析均匀介质目标的瞬态散射

提出将时域物理光学法(TDPO)应用于计算电大均匀介质目标的时域散射场。将菲涅尔反射系数应用到频域物理光学近似中,由逆傅里叶变换推导出介质TDPO的表达式,从而使TDPO能够分析电大均匀介质目标的瞬态响应。同时给出了三角面片建模下入射波的遮挡消隐方法。计算了典型目标的瞬态散射响应和宽带雷达散射截面(RCS),与其他方法求得的结果吻合良好,验证了介质TDPO的正确性。     

基于时域物理光学法的涂覆目标瞬态散射分析

为了对涂覆雷达吸波材料(RAM)的电大尺寸目标的时域瞬态散射特性和宽带RCS进行快速计算,以满足工程上对目标电磁散射特性的计算向宽频带、向时域靠拢的需求。通过引入阻抗边界条件(IBC),计算了涂覆RAM 目标表面的等效反射系数,将等效反射系数代入频域物理光学法(PO)的表达式,并进行逆傅里叶变换(IFT),推导出了适用于涂覆RAM的目标的时域物理光学法(TDPO)积分表达式。使用OpenGL 控制图形处理器(GPU)来对目标的面元模型进行消隐处理,提高了运算速度。最后通过两个仿真算例,对TDPO与频域PO计算所得的时域瞬态响应和宽带RCS 进行对比,验证了TDPO计算结果与频域PO计算结果具有同等精度。     

任意形状电大散射体附近天线受扰方向图的快速分析

该文采用基于非均匀有理B样条曲面(NURBS)建模的物理光学方法结合矩量法(MoM-PO)分析任意形状电大散射体附近天线的受扰方向图。采用插值驻相点技术加快了方向图的计算速度。文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式,采用驻相法(SPM)计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分从而得到物理光学散射场,并利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵。通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明该文方法的有效性和计算速度快的优点。     

基于NURBS建模和渐近物理光学的RCS计算研究

阐述了对于非均匀有理B样条（NURBS）技术和渐近物理光学来计算电大尺寸目标单雷达散射截面（RCS）的方法，在RCS的计算中是将散体表面的物理光学积分通过参数变换为NURBS参数域上的二重积分，利用驻定相位法得出组合NURBS表面的散射场，并与其他的方法进行比较，具有很好的一致性。     

电大目标电磁散射的TD-PO分析

由逆傅立叶变换导出时域物理光学(TD-PO)表达式,给出了TD-PO方法计算时内存估计的具体形式、时间离散的采样原则及入射波消隐的判断方法.计算了金属球、板、锥球的瞬态散射和RCS,计算结果与其他方法结果吻合很好.数值结果表明TD-PO方法计算速度快、所需内存少,是分析电大目标宽频带特性的高效方法.     

基于NURBS建模技术的迭代MoM-PO方法分析 电大尺寸平台天线方向图

本文采用基于非均匀有理B样条(NURBS,Non-Uniform Rational Bezier Spline)曲面建模技术的物理光学方法结合矩量法(Method of Moments-Physical Optics)分析位于电大尺寸平台附近天线的辐射方向图.文章推导了基于有理贝齐尔曲面的物理光学散射场计算公式.采用驻相法计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分.利用物理光学散射场迭代矩量法区域的电压矩阵.通过与传统平面片建模的物理光学方法的计算结果对比,说明本文方法的有效性和优点.     

基于联合稀疏恢复的宽带雷达动目标检测方法

针对宽带雷达目标回波存在越距离单元走动的问题,该文提出一种基于联合稀疏恢复的宽带雷达动目标检测方法。该方法先在频域对回波数据进行预白化处理,抑制杂波;然后在频率-慢时间域推导出目标信号的联合行稀疏表示,并通过联合稀疏恢复算法得到目标的频域估计;最后通过逆傅里叶变换得到目标的时域估计。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于NURBS建模计算形变目标RCS

采用非均匀有理B样条（NURBS）对目标进行建模,利用NURBS的局部特性模拟目标在复杂电磁环境中受到各种物理作用而产生的形变,再采用物理光学（PO）方法,在NURBS曲面上进行表面电流积分,计算出目标的RCS。NURBS建模方法可以更加精确地建立目标的几何模型;并在原模型的基础上,较方便地产生形变而不需要重新建模。文中分别计算了原模型和形变后模型的RCS,以研究形变对于目标散射特性的影响。原模型的RCS计算结果与参考文献一致,说明文中所研究方法的有效性。     

多输入多输出宽带时变信道分布散射模型研究

基于多输入多输出(MIMO)窄带分布式散射模型和Kronecker信道模型,导出了宽带分布式散射模型的信道冲激响应矩阵,并利用蒙特卡洛方法和离散傅里叶变换,分别得到随机的时域信道矩阵和频域信道矩阵,建立了MIMO宽带分布式散射模型.在此基础上,通过对复高斯白噪声进行多普勒滤波的方法,实现了对MI-MO时变、宽带信道时域...     

NURBS模型间二次散射场的计算与应用

 采用物理光学方法计算电大目标散射场时,模型间的二次散射场需要单独考虑.本文在物理光学方法的基础上,推导了用于计算NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)模型间二次散射场的四重积分公式.该四重积分公式的求解是计算二次散射场的关键,因此又提出一种求解四重积分公式的方法:四重Ludwig算法.算例可以证明所推导的计算公式以及所提出的Ludwig四重积分算法的有效性.     

NURBS曲面RCS的物理光学法混合计算

基于近似驻相法和直接积分法,在利用物理光学法(PO)计算NURBS曲面的雷达散射截面(RCS)的问题中提出一种混合积分法.这种方法既保持积分精度,又提高了计算速度.此外,归纳了七种不适合用一般驻相法处理的剖分面元.同时验证了计算中采用NURBS面元剖分对于提高目标RCS计算精度的作用.     

雷达散射截面预估的可视化技术

ＲＣＳ计算的可视化技术是高频ＲＣＳ预估方法与计算机图形学相结合的方法，以非均匀有理Ｂ样条函数的构造自由曲面，以计算机硬件自动处理目标遮挡面，并自动提取计算所需的几何信息。本文给出ＰＯ方法和可视化方法结合的一些结果。     

基于NURBS曲面的目标电磁散射物理光学分析

随着计算机辅助设计与制造（CAD／CAM）技术的发展，非均匀有理B样条（NURBS）曲面被广泛应用于各种复杂物体（如：飞机、坦克、舰艇等）的设计与制造中。本文利用物理光学（PO）法，分析了由NURBS曲面构造的目标的雷达截面（RCS）．通过对NACA3317型机翼的计算机模拟，说明了本文的方法是有效的．     

一种基于Kd-tree射线追踪法的卫星RCS预估方法

针对空间卫星目标的雷达散射截面（RCS）预估问题,提出了一种基于Kd-tree射线追踪法的 改进物理光学（PO）方 法,实现了对具有较强耦合结构的卫星目标电磁特性计算。基于卫星目标的三维面元模型, 建 立了其对应的Kd-tree空间分割描述结构,将其用于射线追踪,结合PO方法就可以得到给定 模型的RCS预估值。数值计算结果表明,改进方法和MoM方法相比,具有相同计算精度但计算 效率高得多,相比单纯PO方法,改进方法也更接近测量值。     

复杂目标双站RCS的图形电磁计算

本文通过物理光学和增量长度绕射系数,将图形电磁计算方法扩展到复杂目标双站RCS的计算领域,并计算了一些标准体和实际复杂目标的的双站RCS,计算结果准确可信,并且GRECO方法具有很高的计算效率,这对于雷达组网、隐身和反隐身等方面的研究具有很好的工程应用价值.     

基于高频混合方法的海上目标电磁散射特性分析

三面空腔反射器是一种特殊的反射结构,空腔内的多次散射是形成其雷达散射截面(RCS)的主要贡献之一。该文在计算机图形学裁剪的基础上,改进了现有的区域投影方法,结合物理光学法和阻抗边界条件,分析了正确处理目标几何结构的遮挡和消隐之后三面空腔反射器内的多次散射机理。最后,将阻抗边界条件扩展到海上环境,对两类带有反射器结构的海上舰船简化模型进行了RCS计算与分析。结果表明,海面与目标之间以及目标内部的多次散射作用在一定情况下可形成明显的散射特征。     

A two-dimensional time-domain near-zone to far-zone transformation

A 2D version of a time-domain transformation useful for extrapolating 3D near-zone finite-difference time-domain (FDTD) results to the far zone is outlined. While the 3D transformation produced a physically observable far-zone time-domain field, this is not convenient for the 2D case. However, a representative, 2D far-zone time-domain result can be obtained directly. This result can then be transformed to the frequency domain using a fast Fourier transform, corrected with a simple multiplicative factor, and used, for example, to calculate the complex wideband scattering width of a target. If an actual time-domain far zone result is required, it can be obtained by inverse Fourier transform of the final frequency-domain result     

基于高频渐近方法的导弹目标群动态RCS 仿真

针对导弹目标群的动态RCS 仿真问题,该文提出一种基于高频渐近理论的高效预估方法。该方法基于最小能量弹道仿真得到弹头、诱饵和助推级等群目标的弹道,在测量雷达坐标系下解算得到各时刻目标的位置和姿态,建立分离过程的目标群动态场景,并利用物理光学法(PO)、等效边缘流法(EEC)和射线弹跳法(SBR)计算目标群的镜面反射、边缘绕射和多次反射贡献获得动态RCS 数据。与采用静态全极化数据的常规插值方法获取的RCS数据对比分析表明,在场景中各目标距离较远且无相互遮挡时,两者吻合;当目标群密集分布存在相互遮挡时,插值方法实现难度大大增加,而该文方法仍能快速得到有效的结果。