GRECO中棱边检测方法及其绕射场计算的改进

图形电磁计算(GRECO)方法是计算复杂目标高频区雷达散射截面(RCS)的有效方法之一.本文分析了原始GRECO方法在判定目标图象棱边象素的不足之处,给出了相应的改进措施.改进后的软件能够更准确、充分地判定目标的棱边象素及获得棱边参数.在边缘绕射场的计算方面,本文指出了相关文献中存在的错误^[1],给出了基于等效电磁流法(MEC)和物理绕射理论(PTD)的边缘绕射场计算式,及与物理光学(PO)场叠加求取RCS的完整表达式.计算实例表明,新的方法具有更高的准确度,与实验测量值吻合.     

基于GRECO的复杂目标ISAR图像仿真

提出一种与图形电磁计算方法相结合的1SAR图像实时仿真方法.利用图形电磁计算(GRECO)方法得到运动目标的电磁散射数据,通过发射线性调频信号得到运动目标的雷达回波,并对仿真回波进行ISAR成像处理.与传统采用点目标仿真不同,该文是对实际三维目标直接仿真成像,更加接近实际,更加适合应用与成像效果分析、算法改进和抗干扰方面的研究.对于目标表面散射场的分析,是基于高频预估理论:采用物理光学(PO)法与物理绕射理论(PTD)来进行计算.从对复杂目标的仿真结果来看,该方法是准确有效且具有实时性的.     

基于三角面元模型的复杂目标棱边提取

等效边缘电磁流法是计算超电大目标电磁散射特性的有力工具之一。当目标为复杂目标时,目标棱边提取是分析中的重要一环。文中根据目标模型特征提出了一种棱边提取的方法。使用商业软件Hypermesh建模并输出模型三角面元数据,采用穷举法给出所有三角面元及与其相邻的三角面元信息,通过设定角度阀值确定属于目标棱边的三角面元,接着判断该面元所含棱边的凹凸性,完成棱边提取。数值结果表明,该方法可以精准提取复杂目标棱边的数据信息。     

一种新的等效电磁流边缘分量表达式

增量长度绕射系数是目前用于计算边缘绕射场的一种方法,但对给定的入射波方向,在某此观察方向上,该方法会呈现出某些奇性.为消除上述奇异性,Michaeli推出了等效电磁流边缘分量的另外一种表达式,该表达式除存在Ufimtsev奇点外在所有观察方向上均不发生奇异.然而Michaeli的表达式不是增量长度绕射系数的推广,在增量长度绕射系数不奇异的情况下,两者的计算结果可能会有较大的差别.本文提出了一种新的等效电磁流边缘分量表达式.与Michaeli的同类表达式相比,新表达式既能有效克服增量长度绕射系数(ILDC)方法中的某些奇异性困难,又能与ILDC保持很好的一致性,因此更具实际应用价值.     

一致性绕射理论的等效边缘电磁流在多边形板双站散射中的应用

介绍一致性绕射理论等效边缘电磁流（ＵＴＤＥＥＣ）的公式。该公式是基于Ｍｉｃｈａｅｌｉ的半平面等效边缘电磁流（ＥＥＣ）表达式，用平截的劈增量条计算等效边缘电磁流。这样可以消除以往计算中的虚假奇异点，对任意入射和观察方向均有良好的性态。本文用此方法计算了方板和梯形板的双站散射，并与高阶等效边缘电磁流的结果比较，具有良好的精度。     

一种基于高频近似计算的舰船目标强散射源分析方法

介绍了一种易于工程实现的舰船目标强散射源分析方法。该方法利用物理光学法、物理绕射理论和等效电磁流法等高频近似方法计算舰船目标后向散射回波,并通过二维雷达成像来分析其强散射源分布。通过仿真实验实现了舰船目标雷达后向散射回波计算与二维成像,并分析了强散射源分布,实验结果证明了该方法的可行性。     

基于高频电磁散射理论的电大复杂目标宽带雷达回波快速计算方法

采用高频电磁散射理论,准确模拟复杂电大尺寸目标的大时宽大带宽雷达回波,计算量是非常庞大的。针对这一问题,提出一种将弹跳射线法和等效边缘电磁流方法与宽带雷达信号处理方法相结合,能够快速准确计算复杂目标宽时宽带雷达回波信号的新方法,并通过算例验证了方法的准确性和高效性。     

任意多边形导体板的高频散射分析

结合微分长度绕射系数和一致性等放电磁流推导得到了微分边缘绕射系数，将任意观察方向上的远区散射场与任意方向入射的平面波以绕第三者数形式联系起来，得到一种实用简便的高频散射计算方法。并以多边形平板为例验证了该方法。     

一种基于自适应幂变换的HRRP-ATR方法

本文提出了一种改善高分辨率距离像(High Resolution Range Profile,简称HRRP)自动目标识别(Automatic Target Recognition,简称ATR)性能的自适应幂变换方法.基于美国空军研究室(Air Force Research Laboratory)的MSTAR(Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition)实测数据的实验结果证明了该方法的有效性.     

一种基于SVM分类器的HRRP-ATR方法

给出了一种应用统计学习领域最新的支持矢量机 (SupportVectorMachines ,简称SVM )分类器识别高分辨率距离像 (HighResolutionRangeProfile ,简称HRRP)的方法。应用美国空军研究室 (AirForceResearchLaboratory)的MSTAR (Mov ingandStationaryTargetAcquisitionandRecognition)实测数据 ,该方法获得了较满意的识别率。与模板匹配法相比 ,实验结果证明了支持矢量机分类器的有效性 ,同时证明了支持矢量机分类器与幂变换结合后可以大大提高识别率     

基于GPU的图形电磁计算加速算法

本文利用现代图形加速卡中GPU(Graphics Process Unit)的可编程管线,实现了图形电磁计算(GRECO)方法.与原有的方法相比,在利用物理光学和物理绕射理论的基础上,计算速度提高了20倍左右.并且利用GPU实现了射线追踪算法,用于目标上多次散射的计算,使得GRECO方法可以快速计算具有凹腔结构目标的电磁散射.本方法对于目标识别和逆合成孔径成像等方面的研究具有重要的应用价值.     

基于图形电磁学雷达散射截面计算方法之改进

图形电磁学（GRaphical Electromagnetic COmputing,GRECO）利用图形加速卡和Z-Buffer技术可较为有效地解决传统电磁计算方法中存在的消隐困难和非可视化难题,是求解高频电大尺寸目标特性最有效的方法之一。但传统GRECO算法存在着无法精确提取目标法矢信息、计算精度依赖屏幕分辨率和多次反射计算困难等缺点,限制了这种方法的使用。本文针对GRECO方法就精确提取像素几何信息方法进行了简要改进,将其与基于帧缓存对象（Frame-Buffer Object,FBO）的离屏渲染技术相结合,提出了改进的GRECO算法,克服了传统GRECO算法无法精确提取像素法矢信息和计算精度依赖屏幕分辨率的缺点。进而,采用AP／PO（Area Projection／Physical Optics）法,并对传统的多次散射面元对判别方法进行了适当改进,实现了对产生多次反射目标的雷达截面计算。     

飞行器座舱RCS可视化计算方法研究

根据分层媒质理论和图形电磁学理论,得到并验证了一种新的分析和计算座舱ＲＣＳ的方法,低ＲＣＳ座舱罩表面的散射场利用图形电磁学计算方法（ＧＲＥＣＯ）求解,其中边缘效应利用增量长度ＩＬＤＣ方法估算;舱内结构散射分析,应用分层媒质理论得到介质舱罩反射系数的传输系数,同时采用能量分布调制和随机相位加权的方法计算舱内结构散射,在本文的最后给出了数据分析结果。     

基于元强化学习的自适应卸载方法

计算卸载是移动边缘网络中的一个关键问题,基于深度学习的算法为高效生成卸载策略提供了一种解决方法。但考虑到移动终端设备的动态性以及不同任务场景之间的转换,需要大量的训练数据和较长的训练时间重新训练神经网络模型,即这些方法对新环境的适应能力较弱。针对这些不足,提出了一种基于元强化学习(Meta Reinforcement Learning, MRL)的自适应卸载方法,先对外部模型进行预训练,处理具体任务时再基于外部模型训练内部模型。该方法能快速适应具有少量梯度更新的样本的新环境。仿真实验表明,该算法能够适应新的任务场景,效果良好。     

一种计算多面体目标RCS的等效边缘电磁流公式

本文将Ａｏｄｏ计算平面目标物理光学（ＰＯ）场的等效边缘电磁流（ＰＯＥＥＣ）公式推广到能够计算复杂多面体目标的ＰＯ场，并对之修正，使该公式仅存在一个奇异点。这种ＰＯＥＥＣ和具有很少奇异点仅能计算边缘绕射场的等效边缘电流（ＰＴＤＥＥＣ）之和得到了能够计算散射总场且具有良好属性的ＧＴＤＥＥＣ。用导出的ＧＴＤＥＥＣ公式计算正方体和圆柱的双站ＲＣＳ，计算结果与实验和其它方法的结果吻合得到相当好，证实了ＧＴＤ     

移动边缘网络中基于用户移动的服务功能链迁移策略

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)通过在网络边缘部署服务器,提供计算和存储资源,可为用户提供超低时延和高带宽业务。网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)与MEC技术相结合,可在MEC服务器上提供服务功能链(Service Function Chain,SFC),提升用户的业务体验。为了保证移动用户的服务质量,需要在用户跨基站移动时将SFC迁移到合适的边缘服务器上。主要以最小化用户服务的端到端时延和运行成本为目标,提出了MEC网络中具有资源容量约束的SFC迁移策略,以实现移动用户业务的无缝迁移。仿真结果表明,与现有方案相比,该策略具有更好的有效性和高效性。     

基于一维距离像的飞机目标识别

针对基于多散射中心模型回波的一维距离像(High Resolution Range Profile, HRRP)难以真实反映复杂目标散射特性的问题,研究了基于电磁散射模型回波的生成方法和HRRP 宽带特征提取方法。首先应用等效电磁流法(Method of Equivalent Currents, MEC)棱边修正的物理光学(Physical Optics, PO)算法解算飞机目标动静态电磁散射特性;其次基于目标散射场数据,生成目标回波、仿真HRRP 序列,提取目标宽带特征信息;最后求解了目标在设定航迹下的平均识别率,量化分析了信噪比对目标识别率的影响。理论分析与仿真结果表明:当信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)大于5 dB 时,基于电磁散射建模的平均识别率相对基于传统的多散射中心模型提升了20%。