應(yīng)用光柱跟蹤的電磁散射高頻計(jì)算方法研究和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、雷達(dá)散射截面(RCS)是隱身裝備外形設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，研究雷達(dá)目標(biāo)的電磁散射特性已成為目標(biāo)隱身設(shè)計(jì)和目標(biāo)識別的基礎(chǔ)。目前，采用仿真計(jì)算是獲取目標(biāo)電磁散射特性的主要方式，其中高頻計(jì)算方法是解決電大尺寸復(fù)雜目標(biāo)電磁散射問題的有效方法。 光柱跟蹤法(Beam Trace)是計(jì)算幾何模型中從源點(diǎn)發(fā)出的聲波或光線及其在幾何模型內(nèi)部的透射，反射和繞射的一種有效方法。他通過將幾何模型劃分為一系列凸包空間，通過跟蹤由各個(gè)源點(diǎn)處散發(fā)出的光柱凸多

2、面體，構(gòu)造出一個(gè)光柱樹(Beam Tree)來表示經(jīng)由一系列可能的透射，繞射以及在三維幾何模型上所產(chǎn)生的特殊反射。進(jìn)而，利用預(yù)處理得到的光柱樹生成由源點(diǎn)發(fā)出，到各個(gè)接收點(diǎn)為止的傳播路徑，由于預(yù)處理得到光柱樹，有利于實(shí)時(shí)生成傳播路徑。 本文將傳統(tǒng)高頻電磁估算理論架構(gòu)于光柱跟蹤法之上，利用光柱跟蹤為基礎(chǔ)來研究鏡面反射、多次反射、繞射這三種散射源的計(jì)算方法。采用幾何光學(xué)的方法計(jì)算多次散射場。最后通過將上述幾種散射源貢獻(xiàn)的疊加得到總的電

3、磁散射場。 本文采用改進(jìn)后的光柱跟蹤方法來計(jì)算電磁波散射，主要解決了以下問題：1)基于BSP樹的場景組織，較好地支持大規(guī)模的建筑場景；2)通過改進(jìn)的棱邊繞射計(jì)算方法，‘能很好地支持任意棱邊線段繞射的建模計(jì)算；3)通過動(dòng)態(tài)設(shè)定終止條件，找到所有可能的電磁波的傳播路徑，而無需為了保證尋找路徑的保守性而進(jìn)行徹底的搜尋，或降低采樣精度進(jìn)而影響計(jì)算結(jié)果；4)采用預(yù)計(jì)算方法，能夠?qū)崟r(shí)地響應(yīng)用戶對于接收點(diǎn)的改變并對電磁波傳播路徑進(jìn)行更新操作。