[发明专利]基于互易性原理的粗糙面与目标复合电磁散射仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于互易性原理的粗糙面与目标复合电磁散射仿真方法，主要解决现有技术仿真效率低、仿真通用性不强、内存需求高的问题。其实现步骤是：(1)根据粗糙面的功率谱密度函数，通过蒙特卡洛方法产生粗糙面；(2)根据目标大小形状要求，对目标进行几何建模；(3)将目标的几何模型加入粗糙面模型，生成复合模型；(4)利用基尔霍夫近似方法计算直接散射场；(5)根据互易性原理获取粗糙面和目标之间的耦合场；(6)根据直接散射场和耦合场，计算复合模型的总散射场；(7)根据复合模型的总散射场和入射场，获取复合模型的单站雷达散射参数。本发明具有仿真速度快，仿真精度高，仿真方法通用性强的优点，可用于处于粗糙面背景中的目标探测。

主权项

一种基于互易性原理的粗糙面与目标复合电磁散射仿真方法，包括如下步骤：(1)根据地面或海面的功率谱密度函数，通过蒙特卡洛方法产生仿真的粗糙面；根据所需目标大小形状要求，利用仿真软件FEKO对目标进行几何建模，并将产生的目标几何模型加入粗糙面模型，生成仿真所需的复合模型；(2)采用锥形波作为雷达的入射源，照射该复合模型，利用基尔霍夫近似方法分别获得粗糙面表面和目标表面的等效电流J1和J2，并根据该等效电流与惠更斯原理获得粗糙面和目标对锥形入射波的直接散射场E1和E2；(3)在观察点处放置点电流源Je对目标进行照射，利用基尔霍夫近似方法得到点电流源Je在目标表面产生的等效电流Je2，并利用惠更斯原理获得目标上的等效电流在粗糙面上产生的感应电场E21；(4)利用互易性原理，计算粗糙面到目标的耦合场E3和目标到粗糙面的耦合场E4，再根据粗糙面的直接散射场E1、目标的直接散射场E2、粗糙面到目标的耦合场E3和目标到粗糙面的耦合场E4，获得该复合模型的总散射场Es：Es＝E1+E2+E3+E4(5)根据总散射场Es和入射场Ei，得到复合模型的单站雷达散射参数σ(θs)： σ ( θ s ) = 10 lg 10 ( 2 πr | E s E i | 2 ) 其中，θs是雷达的散射角度，r是仿真位置离坐标原点的距离。