[发明专利]一种基于特征模的单站RCS计算方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于特征模的单站RCS计算方法和装置，该方法的一个具体实施方式包括：读入待计算目标的信息，根据待计算目标的信息建立待计算目标的矩量法方程和特征方程；基于所述特征方程获取多个最小的特征值，将所述多个最小的特征值对应的特征模式向量形成一组全域基，并使用形成的全域基表示待计算目标的表面电流参数；将使用所述全域基表示的待计算目标的表面电流参数输入所述矩量法方程，并对所述矩量法方程中的阻抗矩阵进行降阶处理；求解经过所述降阶处理的所述矩量法方程以获得待计算目标的表面电流数据，依据获得的表面电流数据确定待计算目标的单站RCS。该实施方式能够快速、准确地计算电大目标单站RCS。

技术领域

本发明涉及电磁建模技术领域，尤其涉及一种基于特征模的单站 RCS计算方法和装置。

背景技术

电大尺寸目标的电磁散射问题的快速、准确计算一直以来受到广 泛关注，所得到的主要参数包括单站RCS(Radar Cross Section，雷达 散射截面)等，可用于后续雷达目标一维距离像、二维ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar，逆合成孔径雷达)像。其中，在进行电磁散 射计算时，常用的全波数值方法可分为基于微分方程的方法和基于积 分方程的方法两大类。

在有限元法(FEM)、时域有限差分法(FDTD)等微分方程方法 中，将整个计算域离散化，场作为未知量，这导致了稀疏系统矩阵， 甚至完全没有系统矩阵，且未知量数目通常很大。而在矩量法(MoM) 或者其它积分方程方法中，由于只需对几何物体进行离散，因此较微 分类方法具有未知量少、矩阵维度较小的优点。然而，由于格林函数 的相互作用，MoM得到的阻抗矩阵是稠密的，其解对时间和内存都提 出了挑战。而且在计算单站回波数据时，一次迭代求解只能获得一组 回波数据，对于电大目标计算效率较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明针对电大尺寸目标单站RCS计算 效率低的问题，提出了一种基于特征模的单站RCS快速计算方法，该 方法能够快速、准确地计算电大目标单站RCS，为后续数据处理提供 基础。

为了解决上述技术问题，在一个方面，本发明实施例提供了一种 基于特征模的单站RCS计算方法。

本发明实施例的基于特征模的单站RCS计算方法包括：读入待计 算目标的信息，根据待计算目标的信息建立待计算目标的矩量法方程 和特征方程；其中，所述矩量法方程中包括待计算目标的表面电流参 数和阻抗矩阵；基于所述特征方程获取多个最小的特征值，将所述多 个最小的特征值对应的特征模式向量形成一组全域基，并使用形成的 全域基表示待计算目标的表面电流参数；将使用所述全域基表示的待 计算目标的表面电流参数输入所述矩量法方程，并对所述矩量法方程 中的阻抗矩阵进行降阶处理；求解经过所述降阶处理的所述矩量法方 程以获得待计算目标的表面电流数据，依据获得的表面电流数据确定 待计算目标的单站RCS。

可选地，待计算目标的信息包括：类型信息和拆分网格信息；所 述矩量法方程如以下公式所示：

ZI＝V

其中，Z是待计算目标的阻抗矩阵，I和V分别是待计算目标的表 面电流参数和激励参数。

可选地，所述特征方程如以下公式所示：

XJ_n＝λ_nRJ_n

其中，R和X分别是Z的实部和虚部，λ_n是特征值，J_n为特征值对 应的特征模式向量，n是正整数。

可选地，所述使用形成的全域基表示待计算目标的表面电流参数， 包括：使用以下第一公式表示待计算目标的表面电流参数：