【摘要】：隨機粗糙面及其與上方目標的復合電磁散射特性研究在微波遙感、目標識別、雷達成像、導彈制導等領域中有著重要的研究價值,在國防軍事領域和民用領域也具有重要的科研價值和廣闊的應用前景。為了滿足實時性的需求,現(xiàn)在的工程應用對數(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粗糙面及其與目標的復合電磁散射特性,引入了物理光學方法(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的復合電磁散射特性。同時引入了擾動法與隨機配置方法來分析不確定性外形目標的電磁散射。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斷而形成的電磁反射和邊緣繞射等效應,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,引入了物理光學方法。物理光學法是研究粗糙面電磁散射特性的經(jīng)典方法之一,當入射波波長遠小于粗糙面的曲率半徑時,粗糙面上任意一點的散射場可以用與該點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的復合電磁散射,本文提出了 PO-PO方法。對于粗糙面與目標,分別用物理光學法計算表面電磁流,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)定來計算兩者的相互作用。對于含有強電磁耦合結構的復雜模型,引入迭代物理光學方法來進行計算。因此,粗糙面與復雜目標的復合電磁散射可以用PO-IPO方法來研究。PO-IPO即考慮了目標自身的相互作用,也考慮了粗糙面與目標之間的相互作用,計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的電磁散射,本文將擾動法和物理光學法結合起來進行分析。針對粗糙面與不確定性外形目標的復合電磁散射,本文利用高頻方法與隨機配置方法相結合來對這類問題進行分析。模型采用NURBS建模,改變控制點位置便能方便的改變物體外形。通過與傳統(tǒng)的蒙特卡羅方法進行對比,驗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方向的相關長度，ｈ表不粗糙面的均方根高度。相關長度越逡逑大，粗糙面波動起伏越��；均方根高度越大，粗糙面波動越劇烈。圖２．１展示了不同均逡逑方根高度和相關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］通常用于風驅海面建模，其三維表達式如下：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。粗糙面的相關長度為夂二／，，，此時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。為了驗證？在錐形波入射下的ＰＯ算法與精確算法ＪＭＣＦＩＥ進行了資源對比如表３．２．１所示。逡逑
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN011

【參考文獻】

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本文編號：2709122