[发明专利]一种导体-介质复合目标与环境电磁散射快速计算方法

说明书

本发明提供一种导体‑介质复合目标与环境电磁散射快速计算方法，对目标及环境剖分，得到超低空导体‑介质复合目标与环境复合散射模型，并将导体‑介质复合目标归于JMCFIE‑MSIE区域，环境归于PO区域，获取PO区域表面电、磁流，得到环境表面感应电、磁场，并与雷达波作为导体‑介质复合目标照射源，得到表面电、磁流，得到导体‑介质复合目标区域表面感应电、磁场；将导体‑介质复合目标区域表面感应电、磁场与雷达波作为环境照射源，得到环境表面电、磁流，并得到环境表面感应电、磁场；进行反复迭代，当迭代误差小于特定值时停止，得到最终场。本发明可对超低空导体‑介质复合目标位于环境上方时的电磁散射特性进行快速准确计算。

技术领域

本发明涉及电磁仿真技术领域，特别涉及一种导体-介质复合目标与环境电磁散射快速计算方法。

背景技术

现代战争中，超低空突防已经成为敌方空袭兵器首选的攻击手段。敌方超低空空袭兵器主要包括：巡航导弹、反舰导弹、无人机、战斗机和武装直升机，空袭兵器依靠超低空贴地、掠海飞行，利用地球表面的曲率以及地表的起伏来躲避雷达的直接探测，借助地海表面的强环境杂波和目标与下方环境多次耦合所产生的多径效应，以隐藏自身的回波信号，躲避防空武器的探测，是防空体系面临的主要威胁之一。而实际的超低空突防武器均是包含多种材质的，其中导体-介质材料相复合的情况最具代表性，因此，针对超低空导体-介质复合目标与环境散射建模以及其复合散射特性研究，具有极其重要的军事意义与现实价值。

随着现代军事技术的高度信息化、智能化发展，军事武器装备更加依赖于对战场全方位信息的获取与掌控。在超低空对抗中，超低空突防武器的目标特性，就是防空武器系统最重要、最基本的资源。由于下垫面环境的存在，环境对于超低空目标散射特性的影响将不可忽略。超低空目标与环境的复合电磁散射特性是由多种参数所决定，其中最主要的两项就是超低空目标的几何构造与电磁参数。隐身性能优秀的超低空突防武器，首先会拥有独特的外形设计，来使得目标对于雷达波散射的空间分布发生改变，以降低超低空目标在一些特定角度范围内对雷达波的反射和散射；再试借助吸波、透波材料，从本质上改变超低空目标的电磁参数，进一步减小其雷达散射截面，降低目标的可观测性，从而实现“隐身”的目的。

在以往的研究中，诸多学者对于目标电磁散射问题进行了广泛的研究，其中不乏同时含有导体与介质的复杂目标有关的散射问题，他们建立了相关的电磁散射模型，提出或改进了精准而高效的电磁计算方法。然而，当考虑环境时，复合目标的导体区域表面产生的感应电流与介质区域表面产生的感应电流、磁流所激发的电、磁场将会作为环境的二次入射源对其产生作用，而环境表面所产生的感应电、磁流所激发的电、磁场又将作为新的二次入射源再次作用于复合目标各区域，循环作用直至所有区域表面的电、磁流趋于稳定，其散射机理的复杂程度远远大于仅考虑纯目标的情况。目前，有关导体-介质复合目标与环境复合散射特性的研究，国内外文献均鲜有报道，行之有效的计算方法不多，计算效率也十分低下；再加上通过外场试验来获得这类复合目标与环境的复合散射特性，成本较高并且存在很大的局限性，因此，对于导体-介质复合目标与环境复合散射特性的研究，是一项具有富有创新性与挑战性的研究工作，具有很强的军事、民用应用背景以及现实价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导体-介质复合目标与环境电磁散射快速计算方法，可对超低空导体-介质复合目标位于环境上方时的电磁散射特性进行快速、准确地计算，从而为雷达探测超低空导体-介质复合目标提供新的理论与技术支持，对雷达目标探测与识别、超低空对抗、遥感等领域具有重要的理论和应用价值。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种导体 -介质复合目标与环境电磁散射快速计算方法，包括以下步骤：

S1、采用三角面对目标及环境进行剖分，进行超低空目标几何建模及环境几何建模，得到超低空导体-介质复合目标与环境复合散射模型，并将导体-介质复合目标归于JMCFIE-MSIE区域，环境归于PO 区域，获取PO区域表面电、磁流，得到环境表面的感应电场和感应磁场；