基于高频方法的电大尺寸目标RCS仿真与分析

为解决电大尺寸目标雷达散射截面积(RCS)计算困难的问题,在建立电大尺寸目标几何模型的基础上,综合物理光学法、几何光学法和一致性绕射理论等高频方法,提出了电大尺寸目标RCS仿真分析方法,计算目标的一次散射和多次散射,采用矢量叠加的方法得到目标的RCS、多维像等信息。制作了1∶50舰船缩比模型,对缩比模型进行了仿真计算和实际测量,进行了RCS数据的比对分析。试验结果表明:仿真计算方法准确有效,可应用于舰船、飞机等目标的RCS仿真分析。

快速计算电大尺寸目标双站电磁散射的方法

提出利用等效边缘电磁流方法快速计算复杂形体电大尺寸目标的双站RCS。该方法运算速度快 ,考虑了边缘绕射和遮挡 ,计算精度高。在计算尖锥柱等典型散射体的 RCS的基础上 ,计算了一导弹模型在不同方位角下的双站 RCS,证实了本方法的可行性。

开槽电大尺寸目标表面行波散射的混合法计算

利用流基混合法与有限元法相结合计算开槽电大尺寸目标的表面行波散射 ,首先利用流基混合法算出无槽时的目标表面波散射 ,再根据等效原理在口径处与有限元法进行耦合得到开槽电大尺寸目标的总体表面波散射。

超电大尺寸目标的电磁散射预报技术

面向舰船等武器平台的电磁隐身设计与预报,近年来,深入开展超电大尺寸目标的电磁散射预报关键技术研究,综合运用计算电磁学、电磁散射理论和相关波动理论,开展超电大尺寸目标电磁散射仿真与测试等相关技术研究,技术成果成功应用于多项工程的电磁散射预报与设计。

多区域GRECO虚拟屏幕算法分析电大尺寸目标RCS

传统图形电磁计算(GRECO)方法所能计算的目标尺寸依赖于计算机屏幕的分辨率,因此无法计算电尺寸特别大的目标。为解决这一矛盾,采用了多区域方法,即通过将目标在屏幕上的成像分成多个部分分别显示以达到更细致地显示目标的要求。然而多区域方法无法识别各个区域结合部分的面元,因此提出了虚拟屏幕法,有效解决了这个问题。最后,通过数值算例验证了多区域GRECO虚拟屏幕法的有效性和准确性。

电大尺寸目标与复杂场景融合的SAR成像仿真

针对电大尺寸目标与复杂场景融合的合成孔径雷达(SAR)成像问题,通过对目标的精细建模及复杂场景的布设,分别采用双向解析射线追踪算法和映射投影算法计算电大尺寸目标和复杂场景的电磁散射,获得电大尺寸目标与复杂场景融合的SAR成像结果。在实现目标高精度SAR成像仿真的同时,兼顾了大范围场景SAR成像仿真的效率,为目标与复杂场景融合SAR成像仿真提供了一种有效途径。

基于部件组合法的电大尺寸长方体目标RCS计算

介绍了高频法的物理光学法和物理绕射理论。针对特殊的电大尺寸目标,使用部件组合法对长方体目标雷达散射截面计算进行了相关推导、仿真。仿真结果与相关文献提供的结果相吻合,说明该方法对解决此类问题的RCS计算方法可行。

电大尺寸组合目标RCS的MOM—PO混合算法分析

给出了一种用于电大尺寸组合目标雷达散射界面的建模与计算方法给出一种类似飞机的组合目标RCS的计算实例,通过与FMM(快速多极子方法)的计算结果比较表明,说明该方法能快速有效地解决电大尺寸组合目标的电磁散射问题,证明该混合算法的有效性。

并行PO分析电大尺寸复杂军事目标的电磁散射

利用基于PC集群MPI并行平台的并行PO方法计算了电大尺寸复杂军事目标-导弹与飞机的电磁散射。根据MPI并行平台的特点,给出了将PO三角面元按照编号循环分配到不同进程,进行并行遮挡判断的详细过程。通过对比不同进程的计算时间,给出了本文方法的并行加速比,结果表明了该并行方案求解电大目标散射问题的高效性。计算了电大尺寸导弹与飞机目标的双站RCS,并与FEKO软件结果进行了比较,证明了方法的正确性。

一种分析电大尺寸金属目标散射特性的加速算法

为有效分析电大尺寸金属目标散射特性,提出了一种基于矩量法(MOM)的加速算法(FA)。算法通过改进基函数生成稀疏对角系数矩阵,用迭代法快速求解所列的线性方程组。对无限长圆柱、无限长椭圆柱、无限长方柱和平板金属散射体的计算结果表明:该算法与MOM吻合较好,且大幅缩短计算时间,节省计算机内存。

电大尺寸卫星目标RCS的PO法计算与分析

文章给出了一种用于电大尺寸复杂目标雷达散射截面的建模与计算方法,并利用该方法对电大尺寸理想导体的立方体和圆柱体进行仿真验算。通过与矩量法的计算结果比较表明,该方法能快速有效地解决电大尺寸复杂目标的电磁散射问题。文章最后给出了卫星目标RCS的计算实例,并分析了卫星表面的天线和推进器等细小结构对卫星总体的RCS贡献,确定了卫星的主要散射源。

64位计算技术求解电大尺寸电磁计算问题

研究了64位计算技术求解电大尺寸电磁计算问题的能力。基于矩量法(MOM)的基本原理,利用C语言开发32位矩量法计算程序,给出算例验证程序的有效性。分析32位系统对程序的限制发现,对于电大尺寸问题,当内存需求大于2.2 GB时,32位程序无法计算。利用64位编程技术,开发了64位矩量法的计算程序。对比表明,64位技术能明显提高矩量法的计算范围,增强了矩量法求解电大尺寸电磁计算问题的能力。64位计算技术,提供了矩量法求解电大尺寸目标的另一种途径。

太赫兹频段复杂目标雷达散射截面测量与验证

针对太赫兹频段范围内对复杂目标的雷达散射截面(radar cross section,RCS)测量存在系统信噪比低,测量精度低,测量能力难以满足需求;复杂目标RCS理论求解困难,测量数据分析缺乏理论支撑,难以有效评估测量结果及系统性能问题,搭建一个基于矢量网络分析仪的微波倍频太赫兹RCS测量系统,该系统可以产生多个频段的太赫兹波,实现多频段复用.该系统的信号在频率、幅值和相位上具有较好的稳定性,有望提高RCS的测量精度.利用该系统对复杂目标模型(吉普车和卫星)在220 GHz和440GHz频段下进行测量(方位角0°～360°,俯仰角0°),并采用不同方法 (与计算值比对、计算模型对称部位测量值差值)对系统测量性能进行分析验证.结果表明,该系统能够在太赫兹频段实现对复杂目标散射特性的测量,可用于太赫兹雷达系统及太赫兹频段缩比测量的研究.

并行高阶矩量法分析地基天线对飞机近场影响

电磁干扰一直是影响客机正常起飞和降落的关键性问题之一。分析地基天线对大型飞机近场的影响可以作为机场附近天线布局的指导。然而由于计算机存储资源的限制,难以对复杂的电大尺寸目标进行精确仿真。随着计算机软硬件技术的不断发展,计算机集群的大规模并行计算技术使得这一问题得到解决。本文基于并行高阶矩量法,利用国产计算机平台中的10240个CPU核对大型飞机周围电磁环境受地基天线的影响进行了仿真分析,验证了大型飞机近场分布精确计算的可行性。

用于分析电磁散射问题的快速多极算法

介绍了用于分析电磁散射问题的快速多极算法(FMA)和多层快速多极算法(MLFMA)的基本思想与基本步骤。通过计算实例表明,快速多极算法在计算速度和存贮要求方面比矩量法有明显优势,适合于在现有计算机条件下求解电大尺寸目标的散射问题。

并行高阶矩量法在大型反射面天线仿真中的应用

随着空间探测、卫星通信和大型雷达的发展,一些大型高精度反射面天线被广泛运用于各种领域。然而由于计算机存储资源的限制,难以对复杂的电大尺寸目标进行精确仿真。随着计算机软硬件技术的不断发展,计算机集群的大规模并行计算技术使得这一问题得到解决。在高阶矩量法中常用的激励有电压源、电流源以及平面波,但是关于圆波导和同轴线波导场源的研究比较少,而这两种场源在现实应用中是十分重要的。本文将波端口的理论结合到高阶矩量法中,利用计算机平台中的192个CPU核对大型反射面天线的辐射特性进行了仿真并用1680个CPU核分析了卫星平台对星载反射面天线性能的影响,为电大尺寸的反射面天线的设计及分析其在平台上的布局提供了一条有效的途径。

基于多层快速多极子方法的卫星模型散射特性分析

以电大尺寸问题为研究对象,在矩量法的基础上,通过多层快速多极子方法,对自由空间中的电大尺寸复杂目标的雷达散射截面进行了研究。通过理想导体平板算例验证了MLFMA计算程序的正确性。最后给出了复杂目标的计算实例,并验证了该方法在节省内存需求和计算时间方面的明显效果。