基于球諧變換的無人機蜂群RCS快速分析算法
發(fā)布時間:2022-01-15 18:20
為了獲取目標的雷達截面積(Radar Cross Section,RCS),傳統(tǒng)的方法是采用矩量法(Method of Moment,MOM)或多層快速多極子方法(Multi-level Fast Multipole Algorithm,MLFMA),盡管對目標的RCS計算精確,但其要求計算機的存儲量大且計算耗時。而對于由上百成千個小型無人機組成的無人機蜂群而言,若采用上述方法來計算其RCS,計算量巨大,甚至無法計算。針對上述問題,提出了采用球面波展開技術(shù)與球諧變換相結(jié)合的方法來提升對無人機蜂群RCS的仿真效率,其關(guān)鍵技術(shù)是通過改變球諧函數(shù)中的求和次序,利用快速傅里葉變換來計算偏心球面上離散點的電場分布。數(shù)值實例表明,相比于高精度的MLFMA,所提方法獲取蜂群無人機RCS的結(jié)果與其吻合良好,但對計算機內(nèi)存的需求遠遠小于MLFMA,且隨著無人機數(shù)量的增加,其計算速度可提升幾個數(shù)量級。
【文章來源】:電訊技術(shù). 2020,60(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
最小球面和測量球面
如果圖2中的源不是天線,而是一個散射體,只要給出散射體的包圍球面上的切向電場分布,依然可以用相同的式(5)與式(6)得到球諧波展開系數(shù),然后用相同的式(1)與式(2)得到空間任意一點的散射場。2 無人機蜂群RCS快速算法
其中求和式的每一項都是一個常數(shù)、一個貝塞爾函數(shù)、一個連帶勒讓德函數(shù)和一個指數(shù)函數(shù)的乘積。如圖3所示,觀察點在一個偏心球面上,因此坐標r依賴于θ和φ。為了對φ方向上的傅里葉級數(shù)求和采用FFT加速,可以改變求和的次序:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于并行MLFMA分析飛機編隊電磁輻射問題[J]. 李洋洋,張強,楊武,張濤,翁瑞,陸衛(wèi)兵. 微波學報. 2018(S1)
[2]球模式展開理論近遠場變換及快速算法[J]. 李南京,李元新,胡楚鋒. 電子與信息學報. 2015(12)
[3]MOM-PO混合方法中一種遮擋消影的新算法[J]. 黨曉杰,袁浩波,王楠,梁昌洪. 西安電子科技大學學報. 2012(01)
[4]混合計算方法在無人機RCS預(yù)估中的應(yīng)用[J]. 張朋,劉春陽. 系統(tǒng)仿真學報. 2011(05)
[5]一種飛翼布局無人機的RCS研究[J]. 劉春陽,焦永昌,張朋,張福順,張麟兮. 電波科學學報. 2009(01)
本文編號:3591099
【文章來源】:電訊技術(shù). 2020,60(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
最小球面和測量球面
如果圖2中的源不是天線,而是一個散射體,只要給出散射體的包圍球面上的切向電場分布,依然可以用相同的式(5)與式(6)得到球諧波展開系數(shù),然后用相同的式(1)與式(2)得到空間任意一點的散射場。2 無人機蜂群RCS快速算法
其中求和式的每一項都是一個常數(shù)、一個貝塞爾函數(shù)、一個連帶勒讓德函數(shù)和一個指數(shù)函數(shù)的乘積。如圖3所示,觀察點在一個偏心球面上,因此坐標r依賴于θ和φ。為了對φ方向上的傅里葉級數(shù)求和采用FFT加速,可以改變求和的次序:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于并行MLFMA分析飛機編隊電磁輻射問題[J]. 李洋洋,張強,楊武,張濤,翁瑞,陸衛(wèi)兵. 微波學報. 2018(S1)
[2]球模式展開理論近遠場變換及快速算法[J]. 李南京,李元新,胡楚鋒. 電子與信息學報. 2015(12)
[3]MOM-PO混合方法中一種遮擋消影的新算法[J]. 黨曉杰,袁浩波,王楠,梁昌洪. 西安電子科技大學學報. 2012(01)
[4]混合計算方法在無人機RCS預(yù)估中的應(yīng)用[J]. 張朋,劉春陽. 系統(tǒng)仿真學報. 2011(05)
[5]一種飛翼布局無人機的RCS研究[J]. 劉春陽,焦永昌,張朋,張福順,張麟兮. 電波科學學報. 2009(01)
本文編號:3591099
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