复杂目标RCS计算

论文摘要

本文研究复杂目标雷达截面的计算方法。研究目标为电大尺寸的腔体和线面连接结构。腔体结构作为飞行器目标上主要的散射源之一,在目标的整体隐身效果中具有举足轻重的作用,对腔体的后向雷达截面(RCS)研究也就具有重要意义。本论文主要是对任意开口腔体的后向雷达截面(RCS)进行了分析与计算。本文选择了物理光学迭代法(IPO)作为计算腔体RCS的高频方法,因为物理光学法具有物理概念简单明确、容易编程计算等优点,并介绍了物理光学迭代法的改进算法:前后向物理光学迭代法。最后应用两种算法分别计算了不同的腔体模型的电磁散射值,所得结果与文献吻合较好。近年来,线面连接结构问题在工程设计上和电磁场数值计算方面得到人们的广泛重视并已成为研究的热点。随着现代天线技术的发展,在舰船、飞机上装备了大量不同频段不同类型的天线,这些天线大大提高了舰艇、飞机的通信、导航、防御、武器控制和作战指挥能力。当通讯天线安装到舰艇或飞机上,其电磁特性会因天线本身和载体间的耦合而发生变化。考虑到载体对天线的影响,在电磁计算时,两者应作为一个整体进行分析。另一方面,飞机、导弹和舰船等军事目标本身的雷达截面(RCS)也是人们十分感兴趣的问题,对该参数进行预测同样会遇到上述问题的困扰。本文使用积分方程类方法MOM算法,将金属载体上的线天线及金属载体本身视为一个整体目标,采用有关数值计算方法结合程序开发对该种结构的电磁特性进行了计算研究,计算结果与商业软件仿真结果吻合。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究工作的背景
• 1.2 本文的主要内容
• 第二章 概述
• 2.1 基本电磁场理论
• 2.1.1 Maxwell方程组
• 2.1.2 波动方程
• 2.1.3 算子方程与Green函数
• 2.2 雷达截面的概念
• 2.2.1 雷达截面的定义
• 2.2.2 电磁散射的分析方法简介
• 2.3 几何建模以及网格自动剖分
• 第三章 开口腔体RCS计算
• 3.1 物理光学迭代法
• 3.1.1 物理光学法的基本思想
• 3.1.2 物理光学迭代法
• 3.1.3 遮挡效应判断
• 3.2 前后向物理光学迭代法
• 3.3 IPO与FBIPO数值计算结果比较及分析
• 第四章 线面结构的RCS计算
• 4.1 矩量法基本概念
• 4.2 线面结构电场积分方程矩量法
• 4.2.1 电场积分方程
• 4.2.2 基函数
• 4.2.3 矢位和标位
• 4.2.4 矩阵方程
• 4.2.5 矩阵元素计算
• 4.3 计算实例与分析
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果