LUDWIG算法的改进与应用

Ludwig积分在雷达散射截面(RCS)计算中被广泛应用。传统的Ludwig积分针对基于三角形面元的模型剖分技术,因此主要用于平面片积分。三角形面片由于是平面片,因此无法对复杂模型准确建模。本文改进了Ludwig积分,并将其用于基于NURBS(非均匀有理B样条)技术的曲面积分。通过计算实例可以看出改进后的Ludwig积分形式适用于基于曲面建模技术的物理光学(PO)算法。

改进的NURBS-PO法分析电大平台附近天线方向图

传统的基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模的物理光学(PO)方法计算天线受扰方向图时,用球面波代替真实天线的散射场,要求天线必须远离散射体.针对该问题提出了一种改进的NURBS-PO方法,用精确的天线辐射场作为入射场,不存在天线必须放置在远区的局限.此外,采用改进的Ludwig积分计算物理光学电流的曲面积分,避免了传统方法中驻相法(SPM)计算积分的理论复杂性以及通过优化方法搜索驻相点的不可靠性.数值结果与高阶矩量法的计算结果吻合良好,证明了该方法的可行性,也显示了该方法在求解高频问题时计算速度上的优势.

NURBS建模电大平台附近天线受扰方向图的分析

传统的基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模的物理光学结合矩量法(MoM-PO),采用迭代电压矩阵实现MoM-PO混合过程可能存在迭代收敛性问题.针对该问题,采用修改阻抗矩阵实现MoM-PO混合过程,避免了潜在的迭代收敛性问题.采用Ludwig积分结合驻相法(SPM)计算Bezier曲面上物理光学电流的积分,既克服了传统方法中天线距离散射体较近时的算法失效,又维持了算法的效率优势.数值结果与MoM和三角形MoM-PO方法进行对比,证明了该方法的有效性.

NURBS模型间二次散射场的计算与应用

采用物理光学方法计算电大目标散射场时,模型间的二次散射场需要单独考虑.本文在物理光学方法的基础上,推导了用于计算NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)模型间二次散射场的四重积分公式.该四重积分公式的求解是计算二次散射场的关键,因此又提出一种求解四重积分公式的方法:四重Ludwig算法.算例可以证明所推导的计算公式以及所提出的Ludwig四重积分算法的有效性.