[发明专利]一种密集旋转对称体群电磁散射仿真方法

权利要求书

1.一种密集旋转对称体群电磁散射仿真方法，其特征在于，所述密集旋转对称体群包含不少于两个旋转对称体，且其中至少存在两个旋转对称体，二者间的最小距离小于各自外接球的半径之和；所述密集旋转对称体群电磁散射仿真方法，包括以下步骤：

步骤1，建立密集旋转对称体群模型和内外等效球面：将旋转对称体沿着对称轴分段，建立一组内等效球面，依次包围旋转对称体的每段，每个内等效球面半径根据所包围部分大小决定，内等效球面的球心在旋转对称体对称轴上；分别对每个旋转对称体进行相同处理，并确保不同旋转对称体上的内等效球面不相交；分别在旋转对称体上已建立的内等效球面外建立一个外等效球面，使之能包围该旋转对称体上所有的内等效球面，外等效球面的球心在旋转对称体的对称轴上；

步骤2，确定远近组：根据两两旋转对称体间互作用分组，定义外等效球面相交的两旋转对称体互作用所在域为近组，反之为远组；

步骤3，以均匀平面波为入射场，在局部坐标系中得到各个内等效球面上的模式等效入射电磁流系数向量；

步骤4，分别在每个旋转对称体上进行如下操作：在局部坐标系中分别建立内等效球面与被其包围的旋转对称体部分的入射矩阵和散射矩阵、旋转对称体表面阻抗矩阵以及外等效球面与内等效球面间的等效散射矩阵，再结合坐标系间转换，得到全局坐标系中内外等效球面上的自作用散射电磁流系数向量；

步骤5，在每个旋转对称体上建立如下矩阵用于互作用：近组内等效球面间传递矩阵、远组外等效球面间传递矩阵、内等效球面到外等效球面的等效散射矩阵以及外等效球面到内等效球面的等效入射矩阵；

步骤6，根据每个内等效球面上的总散射电磁流系数等于内等效球面上旋转对称体自作用产生的等效散射电磁流系数、近组作用产生的等效散射电磁流系数和远组作用产生的等效散射电磁流系数相加的关系，建立方程，并使用迭代求解器求解该方程，得到内等效球面上的等效散射电磁流系数向量；

步骤7，由步骤6中得到的内等效球面上的等效散射电磁流系数向量，由内等效球面上的等效散射电磁流系数获得密集旋转对称体群的雷达散射截面积。

2.根据权利要求1所述的密集旋转对称体群电磁散射仿真方法，其特征在于，步骤1中所述的建立密集旋转对称体群模型和内外等效球面，具体如下：

设定整个旋转对称体群包含N个金属旋转对称体，第i个旋转对称体表面表示为D_i，并被划分成M_i个子区域，其中第k个子区域表示为对应的内等效球面表示为P_i^k，第i个旋转对称体上建立的外等效球面表示为Q_i，i∈(1,…,N)，k∈(1,…,M_i)；

按照以下方法建立旋转对称体模型，划分子区域，建立内等效球面和外等效球面并剖分：

步骤1.1、建立全局直角坐标系xyz，标记为G，其中z轴垂直指向地面，在第i个旋转对称体上，建立局部直角坐标系x_iy_iz_i，标记为L_i，以该旋转对称体的对称轴为z_i轴，z_i轴与旋转对称体底部的交点作为坐标原点o，在x_ioz_i平面上建立旋转对称体的母线，并以0.1个波长进行线剖分；

步骤1.2、划分旋转对称体子区域，根据旋转对称体的纵横比，进行非均匀划分使得每个子区域纵横比接近，建立一组内等效球面分别包围各个子区域，各个内等效球面中心都在旋转对称轴上，球面能完全包围其子区域，且球面距其包围部分最近距离在0.1～0.15个波长之间，以0.15个波长剖分；以第k个内等效球球心为坐标原点，建立局部坐标系标记为平行于全局坐标系G；

步骤1.3、建立外等效球面，球心在旋转体的对称轴上，外等效球面能完全包围所有的内等效球面，且外等效球面和内等效球面之间的最近距离在0.1～0.15个波长之间，以0.15个波长剖分。