[发明专利]一种基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法

权利要求书

1.一种基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法，其特征在于，所述基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法包括：

结合线矩量法理论计算箔条云RCS的具体步骤计算单根和多根箔条的RCS，并且与用RWG基函数的矩量法的计算结果进行对比，验证线矩量法正确性；

通过RWG基函数的矩量法与线矩量法对箔条的剖分数量对比，验证线矩量法计算效率的提升；

对于箔条云这种几何上不连续的电磁目标，根据实际情况将其分成几个子区域，由于各个子区域几何上互不相连，区域之间不存在电流的连续性问题，分块并行计算各子区域的电流矩阵，求出整个区域的电流矩阵；

误差补偿，将目标划分成n个子区域，每个子区域均向其相邻子区域延伸一部分形成重叠区，使求得的电磁流更加逼近真实电磁流；

所述基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法的矩量法计算箔条的散射特性是通过求解迟后位积分公式，即首先对散射体进行网格的划分，离散积分公式将积分方程转化为矩阵方程[V]＝[Z][I]，得到散射体表面的电流，其中[Z]是阻抗矩阵，[I]是电流矩阵，[V]是电压矩阵；

在已知外加场Eⁱ的作用下，在导体S上的电荷密度σ和电流密度的方程可用下述方法求得，用迟后位积分表示σ和产生的散射场E^s，并利用S上的边界条件，公式归纳如下：

在S上；

其中，是磁矢位，R是场点到源之间的距离，对于细导线，做以下近似：假定电流只沿导线轴方向流动；电流以及电荷密度可以近似的认为是线电流以及导线轴上的σ；边界条件只在导线表面电场的轴向分量上使用；

公式变为：

式中l为沿导线轴向的变量，R是由导线轴上的源点指向导线表面场点的距离；

对于方程，采用将导线分为N个小段，将积分近似为求和，每个小段上I和q为常数，并利用有限差分法将导数用有限差分来近似，将上式进一步化为：

同样，有和

定义矩阵：

表达式即可写为矩阵的形式：

[V]＝[Z][I]；

对于[Z]求解，可将代入化简排列即可得到[Z]，另一种方法是利用两个孤立元素而直接求得[Z]；

中的积分具有相同的形式，表示为：

结合至式可得：

其中：

求得[Z]矩阵；

得到[I]＝[Y][V]，其中[Y]矩阵由[Z]矩阵的求逆得到，得到箔条每一段上的电流之后，将其视为N个电流元的天线阵，远区磁矢位为：

得到远区磁矢位之后，通过远区电场与磁矢位之间的关系：

得到远区电场，再考虑接收机的极化形式就可以得到雷达散射截面：

2.如权利要求1所述的基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法，其特征在于，所述基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法通过将RWG基函数的矩量法与线矩量法进行对比，利用脉冲基函数对箔条进行剖分。

3.如权利要求1所述的基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法，其特征在于，所述基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法对于箔条云复杂电大利用线矩量法求解矩阵方程[Z][I]＝[V]时，对于箔条云这种几何上不连续的电磁目标，根据实际情况将其分成几个子区域，由于各个子区域几何上互不相连，区域之间不存在电流的连续性问题，分块并行计算各子区域的电流矩阵，求出整个区域的电流矩阵。

4.如权利要求3所述的基于阻抗矩阵分块的箔条云散射快速计算方法，其特征在于，对于箔条这种金属细线结构，一个体积为V的箔条云团划分为若干个直径为4λ的球形子区域，直到将所有箔条覆盖；分别并行计算这些球形子区域中各箔条上的电流，得出总体箔条云上的电流分布，得出箔条云的电磁散射特性，实现求解的加速。