[发明专利]体面剖分弹跳射线法分析金属介质目标瞬态特性的方法

权利要求书

1.一种体面剖分弹跳射线法分析金属介质目标瞬态特性的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，建立金属介质混合目标的几何模型，使用四面体单元对介质体进行体剖分，使用三角形单元对金属表面进行面剖分，剖分单元大小要能够拟合物体的几何外形；

步骤2，对照亮区的表面三角形单元进行细分，细分后小三角形的边长为波长的1/4～1/6；

步骤3、将细分后的小三角形看作是一系列的射线管，追踪射线的场强和路径；

步骤4、当射线离开目标时，根据时域积分方程求出每根射线的时域散射场，并进行累加得到总的瞬态散射信号，从而得到目标的宽频带RCS；

步骤3所述将细分后的小三角形看作是一系列的射线管，追踪射线的场强和路径，具体包括：

(1)四面体内的路径追踪：因为每个四面体内的介质为均匀介质，射线管在均匀介质中沿着直线传播，所以射线在四面体中的路径为一条射线；

(2)当射线照射介质分界面时，求出射线在介质分界面上的反射系数和透射系数，并求出反射方向和透射方向，然后继续对反射射线和透射射线进行路径追踪和场强追踪；

(3)当射线照射到金属表面时，利用Snell定律追踪反射射线的射线路径和时域场强信号的变化。

2.根据权利要求1所述的体面剖分弹跳射线法分析金属介质目标瞬态特性的方法，其特征在于，步骤(1)所述四面体内的路径追踪，具体如下：

因为每个四面体内的介质为均匀介质，射线管在均匀介质中沿着直线传播，所以射线在四面体中的路径为一条射线；

当射线穿入一个四面体时，设该四面体四个顶点为射线在四面体内的入射点为射线传播的方向矢量为则射线所在的直线方程为：

要求射线穿出四面体时的交点，首先要求出射线从四面体穿出的所在面，三个候选面分别为对应的法向量分别为由此得：

t表示从出发，沿着射线传播的方向矢量到候选面所走过的距离，为射线传播方向的单位矢量；当t为负数时，表示沿着射线传播的反方向所走过的距离；

取t₁,t₂,t₃中最小的正值t₀所对应的面即为射线从四面体穿出的面，同时得到穿出点的坐标为：

3.根据权利要求1所述的体面剖分弹跳射线法分析金属介质目标瞬态特性的方法，其特征在于，步骤(2)中所述求出反射方向和透射方向，具体如下：

一束相位矢量为幅度矢量为的非均匀电磁波从介质1进入到介质2，设分界面的法向量为和之间的夹角为θ₁，和之间的夹角为与之间的夹角为ρ₁，同理，和分别表示在介质2中透射波的幅度矢量和相位矢量，和之间的夹角为θ₂，和之间的夹角为与之间的夹角为ρ₂；

θ₂和表示为

式中

式中，介质i中的本征传播常量，只和介质的本身特性有关，表示为：

ε_ri,μ_ri为介质i的相对复介电常数和磁导率，定义γ_1t为：

从而得到反射方向和透射方向。