[发明专利]一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法

权利要求书

1.一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，导入STL格式的模型文件，并读取构成雷达目标的每个三角面元的坐标信息和面元法线信息；

步骤2，输入需要计算的参数；

步骤3，判断面元是否被入射波照亮，并标记被入射波打亮的面元；

步骤4，对每个被标记为照亮的三角面元，计算其表面电流和磁流：

式中，为感应电流密度矢量，为感应磁流密度矢量，为入射面的单位法向量，为对应三角面元的入射电场，为对应三角面元的表面磁场；

步骤5，求解出每个被标记为照亮的三角面元引起的散射场

式中，ω为角频率，μ为磁导率，η为波阻抗，e为自然底数，k为波数，j为虚数单位，Δ表示积分区域，r_sn为三角形面元中心距散射中心的距离为感应电流密度矢量，为感应磁流密度矢量，为对应的散射波方向矢量，为散射面元点位置矢量，dΔ为微分面元；

步骤6，将所有被标记为照亮的三角面元的散射场都求解完毕后，根据矢量叠加原理，将其全部相加，得到总散射场：

步骤7，根据式(4)得到近场情况下雷达目标的RCS值σ₀，并输出结果：

式中，r_s0表示接收雷达与目标中心之间的距离，r_i0表示发射雷达与目标中心之间的距离，|E^s0|表示接收雷达处的散射电场分量，|Eⁱ⁰|表示目标中心处的入射电场分量。

2.根据权利要求1所述的一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法，其特征在于，所述步骤2中，需要计算的参数包括雷达系统类型、雷达波频率f、入射角θ、方位角发射雷达与目标中心之间的距离R_T、接收雷达与目标中心之间的距离R_R，以及有海面模型下的蒙特·卡洛仿真次数、目标材料类型和相关电磁参数；所述雷达系统类型包括单站和双站。

3.根据权利要求1所述的一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法，其特征在于，所述步骤3中，采用射线追踪对面元是否被入射波照亮进行判断，并标记打亮的面元。

4.根据权利要求3所述的一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法，其特征在于，首先根据设定的雷达波入射角计算出每个面元的入射波方向矢量对应的散射波方向矢量为然后利用射线追踪来判断面元之间的相互遮挡从而确定单个面元是否被照亮；

式中，表示发射雷达的位置矢量，表示接收雷达的位置矢量，表示发射雷达到面元上某点的矢量，表示发射雷达到面元中心点的矢量，表示发射雷达到面元上某点的矢量，表示发射雷达到面元中心点的矢量。

5.根据权利要求1所述的一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法，其特征在于，所述步骤4中，入射电场的模值为：

式中，r为所求点到发射雷达的距离，k为波数，e为自然底数，j表示虚数单位，R_in表示发射雷达与面元中心之间的距离，R_T为发射雷达与目标中心之间的距离，每个面元的入射波方向矢量为面元上某点的位置矢量。

6.根据权利要求1或5所述的一种针对超电大尺寸规模目标的近场电磁散射仿真方法，其特征在于，所述步骤5中，表面磁场为

式中，η为波阻抗，为每个面元的入射波方向矢量，为入射电场。