本文關鍵詞：桅桿柱雷達散射截面預估研究

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【摘要】：由于雷達技術的發(fā)展,艦船隱身也越來越受到各國的重視。而由于艦船結構復雜,通常不會直接對艦船整體進行隱身設計,而是將其拆分成不同部分,針對不同部分分別進行雷達隱身設計;其中桅桿柱作為艦船中很容易被雷達所探測的部分,更加需要做好隱身設計。由于桅桿柱在電尺寸下屬于大物體,對于傳統(tǒng)的預估算法計算其雷達散射截面(RCS),若選擇精確算法,雖然可以得到較高的計算精度,但是對計算時間、資源的消耗也非常大;若選擇高頻算法,雖然可以降低計算資源的消耗,但所得的計算結果的精度也會隨之降低。故正是基于這樣的原因,本文提出了一種預估桅桿柱RCS的混合算法,結合矩量法和物理光學法的優(yōu)勢,在大幅降低計算資源消耗的情況下盡量保證計算的精度。本文首先對矩量法(Mo M)與物理光學法(PO)的計算進行對比,并在桅桿柱上找出物理光學法計算誤差較大的部分,然后再按照所選擇,將桅桿柱分為Mo M區(qū)域和PO區(qū)域,其中物理光學法計算誤差較大的部分分入Mo M區(qū)域,利用矩量法進行計算,以減小這部分的誤差,提高最后的計算精度;然后再將兩區(qū)域間的互耦影響也引入計算公式中,以提高計算精度;推導出基于Mo M-PO的混合算法的計算形式;最后再將快速多極子算法(FMM)引入混合算法中,對混合算法的計算進行加速求解,最終得到基于Mo M-PO-FMM的混合算法。利用Catia軟件進行桅桿柱建模處理,同時使用C++語言對算法進行編程處理,得到計算艦船桅桿柱的RSC軟件,并通過與成熟商業(yè)軟件的精確預估值對比,證明了該算法的正確性;然后分別采用矩量法和該混合算法對同一桅桿柱的RCS值進行計算,結果證明了該混合算法確實能在大幅降低計算資源的情況下,盡量減小計算精度的下降程度。故最終證明該混合算法能夠在利用較少資源的情況下對桅桿柱RCS進行預估,并取得不錯的精度。
【關鍵詞】：桅桿柱 矩量法 物理光學法 快速多極子算法
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U674.70
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究進展13-14
• 1.3 研究意義14-15
• 1.4 本文內容安排15-17
• 第二章 雷達散射截面及其積分方程17-23
• 2.1 雷達散射截面的概念17-19
• 2.2 電磁場表面積分方程介紹19-22
• 2.2.1 電場積分方程19-20
• 2.2.2 磁場積分方程20-21
• 2.2.3 混場積分方程21-22
• 2.3 本章小結22-23
• 第三章 矩量法與物理光學法23-36
• 3.1 矩量法（MOM）23-31
• 3.1.1 矩量法的數(shù)學表述23-27
• 3.1.1.1 基函數(shù)展開23-25
• 3.1.1.2 內積運算25-26
• 3.1.1.3 計算流程26-27
• 3.1.2 基于CRWG基函數(shù)的矩量法計算電場方程27-31
• 3.2 物理光學法計算原理31-35
• 3.2.1 物理光學法計算原理31-33
• 3.2.2 光照判斷33-35
• 3.3 本章小結35-36
• 第四章 MOM-PO混合算法推導36-47
• 4.1 混合算法面元剖分推導36-40
• 4.1.1 基函數(shù)選取37-38
• 4.1.2 混合算法區(qū)域劃分推導38-40
• 4.2 MOM- PO混合算法矩陣方程推導40-46
• 4.3 本章小結46-47
• 第五章 MOM-PO混合算法求解47-62
• 5.1 MOM-PO直接求解方法47-55
• 5.1.1 高斯積分法47-54
• 5.1.1.1 三角面元面積坐標轉化與高斯積分法48-51
• 5.1.1.2 奇異項的處理51-54
• 5.1.2 雙共軛梯度法54-55
• 5.2 FMM加速MOM-PO算法55-61
• 5.2.1 FMM計算步驟及其復雜度分析55-57
• 5.2.2 快速多極子方法推導57-58
• 5.2.3 FMM加速MOM-PO積分方程58-61
• 5.3 本章小結61-62
• 第六章 算法的實現(xiàn)與結果分析62-78
• 6.1 程序的整體構架62-65
• 6.2 計算結果65-77
• 6.2.1 預估算法準確度及計算時間66-73
• 6.2.2 算法結果對桅桿柱設計的指導意義73-77
• 6.3 本章小結77-78
• 第七章 總結78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-84
• 攻碩期間取得的研究成果84-85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前1條

1 芮錫;胡俊;聶在平;;基于相位提取電磁散射的高效算法[J];電子科技大學學報;2011年04期

，

本文編號：988955