[发明专利]均匀双各向同性媒质物体的雷达散射截面获取方法

摘要

本发明涉及电磁波与雷达监测领域，提供了均匀双各向同性媒质物体的雷达散射截面获取方法；该方法通过建立均匀双各向同性媒质物体的几何模型，将其表面剖分为无缝连接的多个三角形面元；引入面电源矢量函数和面磁源矢量函数；在均匀双各向同性媒质物体内应用场分解方法；根据边界条件，在散射体表面得到边界积分方程；应用矩量法对边界积分方程进行数值求解，包括空间检验与时间检验；空间基函数与检验函数采用RWG基函数，时间基函数与检验函数采用带幅度因子的拉盖尔函数；根据等效原理，得到观察点的电磁散射，再应用傅里叶变换得到雷达散射截面；本发明获得的均匀双各向同性媒质物体的散射场稳定并且可以得到宽频域的雷达散射截面。

主权项

1.均匀双各向同性媒质物体的雷达散射截面获取方法，其特征在于包括如下步骤：步骤(1)均匀双各向同性媒质物体在均匀背景介质中，背景介质的介电常数为ε₁，磁导率为μ₁，均匀双各向同性媒质物体的介电常数为ε₂，磁导率为μ₂；电磁波从背景介质中入射，被均匀双各向同性媒质物体散射；根据均匀双各向同性媒质物体的几何尺寸及其空间位置信息，建立均匀双各向同性媒质物体的几何模型，应用矩量法的三角形表面剖分方法，将其表面S剖分为无缝连接的多个三角形面元；步骤(2)均匀双各向同性媒质物体表面S的面电源矢量函数和面磁源矢量函数的空间域基函数采用RWG基函数：e→(r→,t)=Σn=0Nen(t)f→n(r→)]]>h→(r→,t)=Σn=0Nhn(t)f→n(r→)]]>e_n(t)和h_n(t)是时间系数，N是均匀双各向同性媒质物体表面三角形剖分之后的公共边数，是RWG基函数；时间域的基函数采用φ_j(st)＝e^-st/2L_j(st)：en(t)=Σj=0Men,jφj(st)]]>hn(t)=Σj=0Mhn,jφj(st)]]>L_j(st)是带有幅度因子s的j阶拉盖尔函数，M是时间基函数的最大阶数，e_n，j是电源矢量系数，h_n，j是磁源矢量系数；步骤(3)在均匀双各向同性媒质物体内部电磁场分解为左旋极化波场与右旋极化波场：E→d=E→++E→-]]>H→d=H→++H→-]]>其中，和分别是均匀双各向同性媒质物体内部电磁场的电场分量和磁场分量，和分别是右旋极化波场的电场分量和磁场分量；和分别是左旋极化波场的电场分量和磁场分量；根据电磁场边界条件，在均匀双各向同性媒质物体表面上的切向电磁场连续，得到边界积分方程E→i(r→,t)|tan=-E→s(e→,h→)|tan+Σ±E→±(e→±,h→±)|tan]]>H→i(r→,t)|tan=-H→s(e→,h→)|tan+Σ±H→±(e→±,h→±)|tan]]>其中，和分别是入射电磁波的电场分量和磁场分量；和分别是散射场的电场分量和磁场分量；|_tan表示场量取沿散射体表面的切向方向的分量。对边界积分方程应用伽略金方法，得到2N*2N维的矩阵方程，求解矩阵方程得到e_n，j和h_n，j；进一步得到面电源矢量函数和面磁源矢量函数步骤(4)根据等效原理，由面电源矢量函数和面磁源矢量函数得到观察点的电磁散射，再应用傅里叶变换得到雷达散射截面。