矩量法研究分层粗糙面与运动圆形截面柱的复合电磁散射

为满足地、海表面上方雷达目标检测、识别和分类等的需要,采用蒙特卡罗方法生成高度起伏遵守指数分布的分层土壤表面;选用Topp模型模拟土壤介电常数。运用矩量法研究了锥形波入射条件下分层土壤表面与其上方运动的圆形截面柱的复合电磁散射问题,数值计算了复合散射系数随散射角的变化关系,分析了圆形截面柱在土壤表面上方横向移动、纵向移动、斜向移动及电磁波入射角和粗糙面间距对复合散射系数的影响。研究结果表明,目标在纵向移动和斜向移动时,散射系数会受到较大的影响,而横向移动的对散射系数的影响较小,同时两层粗糙面的间距对复合散射系数的影响也比较显著。相关结果可为相关领域工程问题提供理论依据和实践方法。

快速计算一维分层粗糙面之间金属目标复合散射的互耦迭代算法

为研究一维分层介质粗糙面之间金属目标的复合电磁散射特性,该文提出了一种结合前后向迭代算法(FBM)和双共轭梯度法(Bi-CG)的快速互耦迭代算法(CCIA)。推导了分层粗糙面与金属目标的耦合边界积分方程组,采用FBM和Bi-CG分别求解分层粗糙面与目标的边界积分方程,目标和分层粗糙面的相互作用通过更新两方程的激励项来实现。计算了双层介质高斯粗糙面及无限长金属圆柱的复合电磁散射特性,当目标尺寸趋于零时与只有分层粗糙面的散射系数相吻合,验证了该算法的正确性;分析了不同粗糙面情况下该算法的收敛性;讨论了目标尺寸与位置变化对复合散射系数的影响。结果表明,金属目标的存在明显影响了分层粗糙面的散射特性。

复杂环境下运动目标多角度宽带散射计算

复杂环境背景下,运动目标的电磁散射特性计算是一个困难却具有实际价值的研究课题,且研究较少。现有算法存在处理繁琐、计算量大的问题。文章基于时域有限差分方法,通过引入谱方法和运动相对边界条件,经过少量计算便可获得波源在多个角度入射下,处于复杂粗糙面环境中的运动目标宽带电磁散射特性。数值计算结果证明了该方法的有效性和高效性。