本文關(guān)鍵詞：艦船目標(biāo)電磁散射的SBR算法研究

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【摘要】：艦船目標(biāo)的電磁散射特性研究在艦船的外形設(shè)計(jì)以及海面環(huán)境的監(jiān)測(cè)中有著重要應(yīng)用。艦船目標(biāo)是一種電大尺寸目標(biāo),而彈跳射線法是一種非常適合計(jì)算電大尺寸目標(biāo)的高頻算法,因此本論文采用了基于線索KD-tree的彈跳射線法研究多種艦船目標(biāo)的電磁散射特性,基于線索KD-tree的彈跳射線法在保證計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確的條件下,能夠快速定位射線與面元的交點(diǎn),并且將傳統(tǒng)彈跳射線法的效率提高數(shù)十倍,因此可以大大減小對(duì)模型研究的周期。通過(guò)計(jì)算艦船目標(biāo)在不同姿態(tài)角相同頻率以及相同姿態(tài)角不同頻率下的雷達(dá)散射截面,對(duì)比分析了艦船目標(biāo)各結(jié)構(gòu)的電磁散射強(qiáng)度,并給出了一些減小雷達(dá)散射截面的方法,論文主要工作如下:1.實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)彈跳法,傳統(tǒng)彈跳射線法是一種幾何光學(xué)法和物理光學(xué)法的混合算法,它即克服了幾何光學(xué)法不能計(jì)算任意目標(biāo)的缺點(diǎn),又解決了物理光學(xué)法只能計(jì)算一次散射的問(wèn)題,因此傳統(tǒng)彈跳射線法的得到廣泛的應(yīng)用。使用傳統(tǒng)的彈跳射線法計(jì)算了二面角、立方體和組合體等目標(biāo)的雷達(dá)散射截面,并與FEKO軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該算法的正確性。2.實(shí)現(xiàn)了基于線索的KD-tree彈跳射線法,傳統(tǒng)的彈跳射線法雖然能夠計(jì)算電大尺寸目標(biāo),但是計(jì)算效率并不高,因此難以滿足科研需要,原因是因?yàn)閭鹘y(tǒng)彈跳射線法采用均勻劃分射線管網(wǎng)格的形式,會(huì)產(chǎn)生大量的射線,在射線與三角面元求交的過(guò)程中,會(huì)有大量的無(wú)效判斷,因此導(dǎo)致算法的效率低下�；诰�索的KD-tree彈跳射線法,采用構(gòu)建包圍盒的方式,讓三角面元包圍在AABB葉子包圍盒里,盒子即為構(gòu)建的樹(shù)的節(jié)點(diǎn),然后在給每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)包圍盒添加線索,這樣就可以避免射線從根節(jié)點(diǎn)重新遍歷KD樹(shù),最后射線首先找到目標(biāo)包圍盒,再與盒子里的面元求交,找到射線交點(diǎn)。這樣就可以避免大量的無(wú)效求交,因此可以極大的提高算法的執(zhí)行效率。使用基于線索KD-tree的彈跳射線法計(jì)算了二面角、三面角和簡(jiǎn)單艦船體等目標(biāo)的雷達(dá)散射截面,并與FEKO軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該算法的正確性,然后與傳統(tǒng)彈跳射線法對(duì)比,驗(yàn)證了該算法的高效性。3.采用基于線索的KD-tree彈跳射線法計(jì)算了突擊艇、巡邏艇、漁船、驅(qū)逐艦等艦船目標(biāo)的雷達(dá)散射截面,分析了各目標(biāo)在不同姿態(tài)角相同頻率下的電磁散射特性,對(duì)比分析了不同目標(biāo)在相同姿態(tài)角相同頻率下的電磁散射特性。最后給出了一種艦船模型,并對(duì)它進(jìn)行了兩次優(yōu)化,對(duì)比了它們之間在各種姿態(tài)角下雷達(dá)散射截面的最大值,平均值以及大于臨界雷達(dá)散射截面值的概率,分析了優(yōu)化效果,給出了優(yōu)化結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：彈跳射線法 電磁散射 線索KD-tree 雷達(dá)散射截面
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U674.70;TN011
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號(hào)對(duì)照表12-13
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表13-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 研究背景與意義16-17
• 1.2 彈跳射線法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)17-18
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排18-20
• 第二章 傳統(tǒng)彈跳射線法實(shí)現(xiàn)原理20-36
• 2.1 雷達(dá)散射截面20-21
• 2.2 遠(yuǎn)場(chǎng)近似條件21
• 2.3 幾何光學(xué)法21
• 2.4 物理光學(xué)法21-22
• 2.5 傳統(tǒng)彈跳射線法的實(shí)現(xiàn)方法22-32
• 2.5.1 射線管的生成23-25
• 2.5.2 射線與目標(biāo)面元的相交計(jì)算25-28
• 2.5.3 場(chǎng)強(qiáng)追蹤28-29
• 2.5.4 遠(yuǎn)場(chǎng)積分計(jì)算29-32
• 2.6 數(shù)值結(jié)果與分析32-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于線索KD-tree的彈跳射線法36-52
• 3.1 彈跳射線法改進(jìn)的一般方法36
• 3.2 線索KD-tree的SBR算法實(shí)現(xiàn)36-43
• 3.2.1 目標(biāo)包圍盒的創(chuàng)建38
• 3.2.2 分割面的選擇38-40
• 3.2.3 面元與包圍盒重疊測(cè)試40-41
• 3.2.4 節(jié)點(diǎn)線索的添加41-42
• 3.2.5 射線追蹤過(guò)程42-43
• 3.3 數(shù)值結(jié)果43-50
• 3.3.1 算法正確性驗(yàn)證43-49
• 3.3.2 效率分析49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第四章 艦船目標(biāo)的電磁散射特性及優(yōu)化的分析52-80
• 4.1 艦船模型仿真圖及分析52-64
• 4.2 不同艦船電磁散射特性的對(duì)比分析64-68
• 4.3 艦船的優(yōu)化分析68-78
• 4.3.1 評(píng)估目標(biāo)隱身性能參數(shù)68-70
• 4.3.2 算例分析70-78
• 4.4 本章小結(jié)78-80
• 第五章 總結(jié)與展望80-82
• 5.1 本文主要工作80
• 5.2 工作展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-88
• 作者簡(jiǎn)介88-89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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本文編號(hào)：945918