基于Auto CAD建模的目标RCS计算技术

本文描述了基于Ａｕｔｏ ＣＡＤ建模的目标ＲＣＳ计算技术，给出了由Ａｕｔｏ ＣＡＤｒ ＤＸＦ文件自动提取目标信息的方法，提供了一种在微机上计算复杂目标ＲＣＳ的实用方法。     

飞机目标动态RCS仿真技术研究

针对飞行器目标在实际飞行过程中由于飞行姿态变化对目标电磁散射截面（radar cross section，RCS）的影响，提出了一种新的动态目标电磁散射建模方法.首先，对飞行器目标精确建模问题，提出了利用激光扫描方法对真实目标进行外形扫描，再通过逆向重构技术得到目标精确几何外形；然后利用实际飞行过程中测试数据，将获取的目标相对于雷达视向角信息代入仿真程序中，使用一体化电磁散射计算软件对一定航路上运动目标进行仿真计算，消除飞行姿态扰动对仿真数据的影响，使动态目标电磁散射建模更加符合实际飞行情况.仿真结果表明，本文方法可快速、准确获取飞机目标动态RCS仿真结果，具有很好的工程应用价值.     

基于矩阵束的二维谐波恢复

本文在研究了二维谐波信号相关矩阵后,提出了一种称之为"矩阵束的二维谐波恢复(MP2D)"算法,该算法既不需要求解二维特征多项式的根,也不需要在二维频率空间搜索谱峰,算法具有高效性。仿真实验表明,该算法在白噪声条件下对二维谐波频率估计具有高的精度和强的抗干扰能力。     

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.     

FMM算法用于二维复杂散射体的RCS计算

利用快速多极子算法(FMM)计算任意形状二维电大尺寸导体加介质体目标的电磁散射，介质体为镶嵌在电大尺寸金属体上的有耗介质。建立金属一介质体的混合积分方程，用共轭梯度法和场量叠代的方法计算散射场，在叠代过程中用快速多极子方法，大大降低计算时间和减小内存要求。数据结果表明该方法的准确和高效。     

分段Padé逼近法用于预测二维介质柱的单站RCS方向图

矩量法与分段Pade逼近法结合用于预测任意形状截面二维介质柱的单站RCS方向图．该方法采用以总电场为未知函数的微积分方程．在矩量法过程中。用共轭梯度法和快速傅里叶变换(CG—FFT)的组合算法求解线性方程组，以便降低存储量和加快迭代速度．分段Pade逼近法用于加速获取单站RCS方向图．这里为分段Pade逼近法增添了一个自适应算法，克服了以往人工选择展开点位置的缺点．这种新的组合算法称为CG—FFT—PAIS算法．文中的数值算例证实了所述方法的有效性和实用性．     

基于路德维格积分的目标RCS计算方法

用三角面元对目标进行建模，运用路德维格积分和物理绕射理论计算面元与棱边的电磁散射，最后得到目标的RCS。通过对方柱RCS的计算，验证了该方法的有效性，并给出了C波段和X波段不同极化和不同下视角的M1Al坦克RCS的方位分布图。     

用于大纵横比物体二维电磁散射问题的推广T矩阵方法

由于原始的Ｔ矩阵不适用于求解具有大纵横比物体的电磁散射问题，针对二维问题，本文通过对其格林函数的椭圆柱波函数展开，提出一种求解二维电磁散射问题椭圆柱函数的Ｔ矩阵（以下称作为推广Ｔ矩阵）；同时，本文还就推广Ｔ矩阵的具体运算给出了应用实例，推广Ｔ矩阵能够很好地用于谐振频域的大纵横比物体的电磁散射问题。     

二维直方图区域斜分阈值分割及快速递推算法

指出了二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出了一种新的二维直方图区域斜分方法,即通过4条平行斜线将直方图分成内点区、边界点区和噪声点区,并采用与主对角线垂直的斜线进行阈值分割;然后导出了基于二维直方图区域斜分阈值选取的公式及其快速递推算法;最后给出了分割结果和运行时间,并与Otsu快速算法进行比较.结果表明二维直方图区域斜分方法可以运用于几乎所有的基于二维直方图的阈值分割,使分割后的图像内部均匀,边界准确,抗噪更稳健,同时其运行时间大幅减少.     

应用DWT-GMRES方法快速计算二维电大介质目标RCS

运用内外等效原理对更具普遍性的有耗与无耗电大介质目标电磁散射特性进行了分析,并应用Daubechies离散小波变换,结合广义最小余量法对平面波照射的二维电大介质目标的雷达散射截面进行了计算。将其结果与传统矩量法和解析解进行了比较,结果表明：在不影响精度的前提下,尤其是对电大目标,该方法在降低计算复杂度,节约存储空间等方面具有明显优势,并可将其推广至其他介质体的散射分析中。     

微元法计算粒子光散射的T矩阵

粒子的光散射是光学检测中的一个重要内容.T矩阵方法被广泛地应用于粒子的光散射计算中.在计算T矩阵的方法中,最流行的方法称之为扩展边界法(EBCM),但是它很大的程度上只适合轴对称和近似球形的粒子.提出了一种新的计算T矩阵的方法.将积分式直接作用在粒子表面,粒子表面进行三角形网格化,并通过三角形网格将积分转换为求和.这种方法能够计算非轴对称甚至接近真实形状粒子的光散射.     

T矩阵在光扭矩分析中的应用

在一定条件下经过高数值孔径聚焦后的激光可以捕获微米量级的微粒,这种技术称为光镊。光阱与捕陷粒子间存在角动量传递会产生光扭矩,采用T矩阵方法实现了显微量级光扭矩的测量。仿真结果验证了T矩阵方法的计算高效性,同时分析了光阱参数对光扭矩效率的影响,为光扭矩的实际应用提供了理论依据。微光扭矩的测量具有广阔的应用前景。     

计算轴对称粒子光散射问题的简化T矩阵方法

首先给出了光散射计算中的T矩阵方法的推导过程,然后分析了轴对称粒子T矩阵的特点——方位模m的独立性。并由此特点对原始的T矩阵进行了简化和变形,去除了其中的零元素并将其分成关于方位模m的小矩阵。然后运用基于方位模m的独立方程求得散射场系数。最后以球形粒子为例得到散射场的仿真结果与用微元法有很好的吻合。     

T矩阵在光阱分析中的应用

光镊技术被广泛应用于许多生物领域。光镊本身结构简单,用单光束就可以捕获单个粒子,但对光阱力的精确计算却存在一定的难度。可以用一些近似的方法如几何光学或瑞利假设分析光阱力,但这些方法仅能在特定限制条件下适用。文中把电磁散射理论作为一种通用的方法来解决光阱力的计算问题。论述了如何使用T矩阵方法进行光阱力计算。计算结果为实验系统参量的选择提供了理论依据。     

复杂目标电磁散射特性仿真与实验

对两种形状较为复杂的军用目标缩比模型的电磁散射特性进行了仿真计算和实验,研究了复杂金属目标的电磁散射时域算法,提出了解决MOO算法求解目标瞬态散射稳定性的方法.给出了一种实验测量模型与数据处理方案.将仿真和实验得到的时域散射场数据解卷积分别与利用MOM计算的目标频域散射场数据进行比较,结果表明:在一定的频域范围内仿真与实验结果较好地保持了一致,从而验证了算法的有效性和实验正确性.     

使用波束分解算法分析海洋表面电磁散射

使用波束分解算法,对海洋表面微波散射进行数值分析.通过把一个大的照射波束分解成许多小波束,单独求解这些小波束的散射问题,然后合成大波束的散射结果.这样可以降低计算机的内存要求,是解决电大目标分析的-种有效方法.理论公式基于单积分方程矩量法,采用RWG矢量三角基函数.对这种算法的精度问题进行了分析,后对海洋表面散射进行模拟.     

含曲面介质结构复杂目标电磁散射计算的射线追踪方法

针对含曲面介质结构的电大复杂目标电磁散射计算问题, 提出一种基于平面元网格模型曲率重构与射线密度归一化概念相结合的快速射线追踪方法.该方法通过曲率重构计算复杂目标表面的主曲率半径, 考虑从光疏介质到光密介质和从光密介质到光疏介质时电磁波照射凹凸曲面所具有的不同扩散或聚焦效应, 并利用射线密度归一化计算射线追踪过程中每一根射线对总散射场的贡献.当射线与介质表面的碰撞点位于焦散处时, 通过引入功率追踪成功克服了传统几何射线管在焦散处的奇异性.仿真结果验证了该方法的正确性和高效性.     

基函数展开加速的PBSV-DDM及其在柱体散射中的应用

基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV-DDM)是一种新的快速高效的电磁场数值计算方法.不同于传统的区域分解算法,PBSV-DDM首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量做简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解.然而当子区域间连接边界上的节点很多时,PBSV-DDM方法中求解基础解向量就会变得非常耗时.为此,将连接边界节点上的场值用数量较少的基函数展开,并采用欠松弛法加速部分基础解向量的迭代计算,进一步提高了PBSV-DDM的计算效率,降低了存储量.     

三维导电目标电磁散射的高阶多层快速多极子方法

为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,采用了基于多层快速多极子方法的高阶方法.与低阶相比,该方法所需未知量数目大大减少,而计算精度不变,因而具有比传统多层快速多极子方法更高的计算效率.给出的典型计算结果充分说明了高阶多层快速多极子方法的高效性.     

利用遗传算法求取雷达目标极点分布

散射物体自然频率(极点)是目标识别可以利用的一个基本特征,传统的理论求解极点的方法一般是用迭代法求取由矩量法得到的矩阵方程系数行列式的零点.矩阵方程系数矩阵的病态性是其最大的缺点.文章提出了用遗传算法获得极点的方法,对遗传算法应用于求取雷达目标极点方面的问题做了理论和算法分析.由于球体目标的极点可以解析获得,所以利用了球体作为实验验证的例子.并计算了有限长圆柱的结果.实验结果表明算法相对于传统的围线积分法不仅避免了病态矩阵的问题,而且简单易行,结果可靠.