電磁高頻快速估算系統(tǒng).pdf

1、電磁散射是雷達(dá)目標(biāo)特征研究的主要方向之一,降低雷達(dá)散射是飛行器設(shè)計(jì)所追求的要點(diǎn).采用計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算是當(dāng)前獲取目標(biāo)模型散射信息的主要方式.大電尺寸復(fù)雜目標(biāo)的電磁計(jì)算存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量及計(jì)算量巨大的情況,使用高頻估算方法可以明顯提高電磁散射的仿真計(jì)算速度,該文主要研究物理光學(xué)高頻電磁散射估算方法的實(shí)現(xiàn).復(fù)雜目標(biāo)模型高頻散射研究包括幾何建模、電磁仿真計(jì)算和硬件加速計(jì)算三部分.電磁計(jì)算和目標(biāo)模型表達(dá)方式息息相關(guān),采用合理的建模方式,可以在保證計(jì)算精

2、度的情況下提高計(jì)算速度.該文采用了基于半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模型表達(dá)方式,在系統(tǒng)的圖形用戶交互(GUI)設(shè)計(jì)中,采用了工具/命令(Tools/Commands)的設(shè)計(jì)模式,提供了多種建模方法和模型輸入輸出接口,具有良好的用戶交互能力,提高電磁計(jì)算的應(yīng)用能力.該文采用了鏡面反射、邊緣繞射以及多次反射這三種主要的散射源.對(duì)于鏡面反射采用物理光學(xué)法計(jì)算其散射貢獻(xiàn),結(jié)合基于面元的目標(biāo)模型的表示,采用離散的積分形式,將面電流積分化簡(jiǎn)為線積分,簡(jiǎn)化計(jì)算復(fù)雜

3、度;對(duì)于邊緣繞射,運(yùn)用增量長(zhǎng)度繞射系數(shù)理論計(jì)算目標(biāo)邊緣繞射場(chǎng);在多次反射中,則以光線跟蹤方法為基礎(chǔ),采用幾何光學(xué)、物理光學(xué)相結(jié)合的方法分析考慮多次散射場(chǎng).對(duì)于該三種散射源的疊加得到最終電磁散射貢獻(xiàn).該文采用了基于圖形硬件的加速方法,通過(guò)Z-Buffer算法加速電磁計(jì)算速度.取得較好的加速效果.根據(jù)該文中高頻電磁估算方法理論,我們開發(fā)了一套電磁估算系統(tǒng)emX,并完成其中的高頻估算部分,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比.電磁估算軟件的試驗(yàn)結(jié)果和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)