動態(tài)海面瞬態(tài)散射模擬方法研究.pdf

1、動態(tài)海洋表面的瞬態(tài)散射特性分析是研究海洋遙感、海上目標探測及識別的基礎(chǔ)。由于動態(tài)的海洋表面可以看成動態(tài)的隨機粗糙表面,因此對其的研究轉(zhuǎn)化成動態(tài)的隨機粗糙面的散射特性的研究。隨著超寬帶在遙感領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,研究動態(tài)的隨機粗糙面的瞬態(tài)散射特性是必然需要。故本文圍繞此進行展開。
　　本文采用時域積分方程方法來分析動態(tài)海洋表面的瞬態(tài)散射特性。為了保證時域積分方程方法(TDIE)結(jié)合時間步進算法(MOT)在一維動態(tài)海面(即二維問題)的可行性

2、,本文從以下三個方面來闡述。
　　首先,針對二維理想導(dǎo)體目標,采用了二階B樣條函數(shù)作為時間基函數(shù)和精確計算矩陣元的方法對TDIE進行詳細討論,特別地,所謂的精確求解是將時間維度的積分解析計算,并針對奇異項提取出來精確地解析計算,而對于非奇異項采用高斯數(shù)值積分計算。同時,詳細的推導(dǎo)出時域電場積分方程、時域磁場積分方程和時域組合場積分方程。一方面給出封閉體和開放體目標的數(shù)值算例,對所提方法的收斂性、精確性和可行性展開討論。另一方面,對

3、比了不同場積分方程的穩(wěn)定性和精確性,驗證了時域組合場積分方程在此兩方面的優(yōu)勢。
　　其次,針對二維均勻介質(zhì)目標,對基于兩種不同組合方程(PMCHWT方程和Muller方程)的TDIE方法進行了討論。采用如上的思想,一方面驗證該思想在均勻介質(zhì)目標的收斂性和精確性,另一方面對比兩種不同組合方程對不同介質(zhì)參數(shù)的適用性。
　　最后,基于以上的研究方法和經(jīng)驗,集中討論海洋表面的瞬態(tài)特性及其多普勒特性。一方面,給出一維理想導(dǎo)電海洋的建模