發(fā)布時(shí)間：2020-06-12 06:20

【摘要】：隨機(jī)粗糙面及其與上方目標(biāo)的復(fù)合電磁散射特性研究在微波遙感、目標(biāo)識(shí)別、雷達(dá)成像、導(dǎo)彈制導(dǎo)等領(lǐng)域中有著重要的研究價(jià)值,在國防軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域也具有重要的科研價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。為了滿足實(shí)時(shí)性的需求,現(xiàn)在的工程應(yīng)用對數(shù)值算法的求解速度和精度提出了較高要求。本文主要研究了隨機(jī)粗糙面及其與目標(biāo)的復(fù)合電磁散射特性,引入了物理光學(xué)方法(PO)、PO-PO和PO-IPO等混合方法,可以有效地分析粗糙面及其與目標(biāo)的復(fù)合電磁散射特性。同時(shí)引入了擾動(dòng)法與隨機(jī)配置方法來分析不確定性外形目標(biāo)的電磁散射。本文首先研究了粗糙面模型的建立,給出了粗糙面的一些典型的統(tǒng)計(jì)參數(shù),并介紹了幾種常用的海譜模型。為了抑制粗糙面在邊緣位置被突然截?cái)喽纬傻碾姶欧瓷浜瓦吘壚@射等效應(yīng),引入錐形波來代替平面波入射。針對三維粗糙面的電磁散射研究,引入了物理光學(xué)方法。物理光學(xué)法是研究粗糙面電磁散射特性的經(jīng)典方法之一,當(dāng)入射波波長遠(yuǎn)小于粗糙面的曲率半徑時(shí),粗糙面上任意一點(diǎn)的散射場可以用與該點(diǎn)相切的切平面的散射場來近似表示。對于粗糙面與簡單目標(biāo)的復(fù)合電磁散射,本文提出了 PO-PO方法。對于粗糙面與目標(biāo),分別用物理光學(xué)法計(jì)算表面電磁流,通過惠更斯原理不斷迭代更新兩者的表面電磁流直至穩(wěn)定來計(jì)算兩者的相互作用。對于含有強(qiáng)電磁耦合結(jié)構(gòu)的復(fù)雜模型,引入迭代物理光學(xué)方法來進(jìn)行計(jì)算。因此,粗糙面與復(fù)雜目標(biāo)的復(fù)合電磁散射可以用PO-IPO方法來研究。PO-IPO即考慮了目標(biāo)自身的相互作用,也考慮了粗糙面與目標(biāo)之間的相互作用,計(jì)算精度能滿足工程需求。針對物體尺寸未知的不確定性外形目標(biāo)的電磁散射,本文將擾動(dòng)法和物理光學(xué)法結(jié)合起來進(jìn)行分析。針對粗糙面與不確定性外形目標(biāo)的復(fù)合電磁散射,本文利用高頻方法與隨機(jī)配置方法相結(jié)合來對這類問題進(jìn)行分析。模型采用NURBS建模,改變控制點(diǎn)位置便能方便的改變物體外形。通過與傳統(tǒng)的蒙特卡羅方法進(jìn)行對比,驗(yàn)證本文方法的正確性和高效性。
【圖文】：

邐（２．１．９）逡逑上式中，／、．和／，．．分別表ＴＫｘ和ｙ方向的相關(guān)長度，ｈ表不粗糙面的均方根高度。相關(guān)長度越逡逑大，粗糙面波動(dòng)起伏越�。痪礁叨仍酱�，粗糙面波動(dòng)越劇烈。圖２．１展示了不同均逡逑方根高度和相關(guān)長度的粗糙面的形狀。逡逑（ａ）邋／ｘ邋＝／ｖ邋＝邋１．０米，／ｚ邋＝邋０．４米邐（ｂ）邋／Ｙ邋＝／ｖ邋＝邋２．０米，／ｚ邋＝邋０．４米逡逑（ｃ）邋／ｘ＝／ｖ＝２．０米，／ｚ邋＝邋０．８米逡逑圖２．１不同均方根高度和相關(guān)長度的高斯譜粗糙面逡逑２N３邋Ｐ－Ｍ譜逡逑ＰＭ（Ｐｉｅｒｓｏｎ－Ｍｏｓｋｏｗｉｔｚ）譜［３７］通常用于風(fēng)驅(qū)海面建模，其三維表達(dá)式如下：逡逑７逡逑

￣＾＼Ｔ邐：邋；邋Ｖ逡逑圖３．２．３兩層八叉樹示意圖逡逑析與討論逡逑一個(gè)高斯譜生成的三維粗糙面，大小為Ａ＝ＩＶ＝２（Ｕ，，粗糙面輪廓如圖３．２．４所示。粗糙面的相關(guān)長度為夂二／，，，此時(shí)粗糙面的曲率半徑為１１．６Ａ。錐形波入射，頻率灼＝０，散射角為－９０、６＜９０°，％＝１８０。為了驗(yàn)證？在錐形波入射下的ＰＯ算法與精確算法ＪＭＣＦＩＥ進(jìn)行了資源對比如表３．２．１所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN011

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2709122