特高压输电导线的X波段电磁散射特性

为阐明特高压输电导线对X波段高分辨率合成孔径雷达卫星信号的电磁散射特性,首先分析了特高压输电导线的几何结构特征和材质,并基于悬链线方程建立导线的物理模型.然后分析了特高压输电导线的X波段电磁散射特性,其中通过求解圆柱坐标系下的Helmholtz方程获得特高压输电导线的二维绕射系数,并利用增量长度绕射系数方法获得输电导线的三维绕射系数和三维雷达横截面积.最后针对不同极化模式和不同导线直径,将特高压输电导线雷达横截面积(RCS)的理论计算结果与微波暗室测量结果进行对比分析.结果表明:垂直-垂直和水平-水平极化模式下,不同直径特高压输电导线RCS理论计算结果与实际测量结果之间的最大平均相对误差为8.1%,初步验证了所提出的特高压输电导线X波段电磁散射特性分析方法的正确性.

基于ILDC理论的平面结构电磁散射计算

增量长度绕射系数理论(ILDC)是对电大尺寸复杂目标进行边缘绕射计算的有效方法之一。本文基于散射总场、表面光学场和边缘绕射场三者之间的关系,针对几何建模的特点,从另一个角度推导出了ILDC在平表面结构中的应用形式,并验证了该方法的正确性,为目标电磁特性的研究提供了一种可行的计算方法。

复杂目标的边缘散射计算研究

介绍了一种基于Unigraphics造型软件、结合图形算法的复杂目标边缘快速提取方法,应用增量长度绕射系数理论(ILDC)对其进行边缘散射计算,并对实例进行计算。结果表明,提出的计算方法精度较高,也可提高计算效率。

太赫兹低频段随机粗糙金属板散射特性研究

该文提出了一种高效混合近似算法计算太赫兹频段无限薄金属板的电磁散射特性。在太赫兹低频段,金属目标可以被视为具有微粗糙表面的理想导体,散射场可以分为相干场和非相干场。该文采用物理光学法结合截断劈增量长度绕射系数法和微扰法来计算金属板的电磁散射分布。基于蒙特卡洛方法,分别利用多层快速多极子和提出的混合算法计算太赫兹低频段金属板的雷达散射截面,仿真结果表明该文提出的混合算法能够高效快速地给出太赫兹低频段金属板的电磁散射特性。

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 .

ILDC理论中虚假奇异点判断及消除

研究了ILDC理论中虚假奇异点的判断及消除问题。给出了虚假奇异点的判断条件,并通过无穷逼近取极限的方法,消除了绕射系数中的奇异点,数值计算结果表明该方法的有效性。最后还进一步讨论了虚假奇异点判断条件的物理意义,证明了这些奇异点确实是位于阴影边界及反射边界的虚假奇异点。

人造目标SAR图像实时仿真

根据SAR图像特点,提出了一种利用图形加速的实时SAR仿真方法。方法采用散射中心模型,基于高频预估理论,用物理光学(PO)法与增量长度绕射系数(ILDC)法计算目标表面散射场强度分布,将强度值累积映射到SAR图像的分辨单元内,与成像系统传输函数卷积,获得近似仿真结果。散射、映射与卷积运算均借助图形加速,仿真可在数秒内完成。仿真结果与真实图像相比具有良好的视觉相似度。为算法测试而搭建的仿真平台OpenSARSim被作为开源项目,其所采用的部分技术可以应用于其它仿真领域。

基于三角网格的凸导体目标SB-ILDC算法

阴影边界增量长度绕射系数(SB-ILDC)可以用于计算电大尺寸目标在阴影边界处由不一致电流产生的表面绕射场,其在双站散射计算中对物理光学法(PO)有显著的修正作用。本文提出了一种基于三角网格模型的目标阴影边界寻迹算法,并将SB-ILDC拓展应用于三角网格模型光滑凸表面目标的宽带双站散射和高分辨率一维距离像的计算。通过典型目标计算结果同Mie级数解的对比,证明该方法对于凸导体目标PO散射场的修正是快速、显著的。