FEKO软件的RCS仿真应用

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1、万方数据总第171期2008年第9期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVoL28No．9125FEKO软件的RCS仿真应用。陈德喜颜俐王海婴(中国舰船研究设计中心武汉430064)摘要通过介绍FEKO软件计算雷达散射截面(RCS)的建模步骤及算法选择，将不同目标RCS仿真结果与有关文献资料进行比较。并以表格的形式对不同目标的不同算法进行综合比较，分析FEKO求解RCS的准确度以及各参数与硬件性能和计算时间的相应关系。关键词雷达散射截面；FEKo软件；建模；准确度中图分类号TN95Emulational

2、ApplicationbytheSoftwareFEKOintheRadarCrossSectionChenDexiYahLiWangHaiying(ChinaShipDevelopmentandDesignCenter，Wuhan430064)AbstractThereisamethodtocomputetheradarcrosssection(RCS)ofdiffcrentlyelectricalsizebodiesbythesoft—wareFEK0．Thispaperpresentstheauthor’Smodeling

3、methodandsolutioncontr01．Bycomparingwithsomecorrelativelit—eraturedatum，itanalysestheveracityofFEKoabouttheRCSIntheend，italsocatchestherelationshipofvariousparam—eterswiththecomputerhardwareandcomputationaltimebyatabulation．KeywordsRCs，FEKO，modeling，veracityClassNumb

4、erTN951引言如何快速准确的预测目标的雷达散射截面(RCS)已经越来越受到各国研究机构和军方的关注。目前，随着对目标RCS计算精确预估和低成本等要求的不断提高，各国相继开发和推出了一批用于目标RCS分析计算的软件(如FEKO、xPATCH、GRECO等)，仿真计算也迅速成为目标RCS计算的首选方法。FEKO是一个以矩量法(MOM)为基础的i维全波电磁场分析软件，并集成了多层快速多极子方法(MLFMA)、物理光学法(PO)等多种算法，形成了一套完整的电磁计算体系。求解散射问题有两种数值解法：即微分方程法和积分方程法Llj，矩量

5、法属于严格的积分方程方法，无需对传播空间进行网格划分，无需设置吸收边界条件。只要硬件条件许可，MOM可以求解任意复杂结构的电磁问题。对于超电大尺寸的问题，FEKO采用近似方法来计算目标RCS，如PO算法以及混合算法等。采用FEKO软件进行RCS仿真计算时，由于算法选择不当可能导致计算结果误差或者计算效率很低，所以需要对不同电尺寸目标进行多种算法的计算比较，分析计算结果正确性。·收稿日期：2008年4月29日，修回日期：2008年5月19日作者简介：陈德喜，男，助理工程师，研究方向：舰船电子与信息。颜俐，女，硕士，高级工程师，研究

6、方向：舰船电子与信息。王海婴，男，研究员，研究方向：舰船电子与信息，电磁兼容。万方数据126陈德喜等：FEKO软件的RCS仿真应用总第171期2采用FEKO软件进行RCS仿真计算的主要步骤及体会FEKO软件实现目标RCS仿真计算可分以下五个主要步骤：I)几何建模：FEKO本身可以利用CADFE—KO等自身软件模块来建立几何模型；对于复杂目标建模，FEKO还可以通过与多个专业三维设计软件(如catia、ansys等)接口，导入它们建立的三维模型，也可以直接导人划分好网格的文件。2)参数设置：激励源的设置，RCS仿真板块主要是设置平

7、面波，包括幅度、相位、极化以及平面波入射方向等。(参数关系如图1所示)图1FEKO软件参数关系3)网格划分：一般来说网格单元边长取1／8～1／10波长，而对于采用PO算法则可以适当取大一些边长值。对于已经划分网格的模型，可以在FEKo中重新定义网格，来满足计算要求。网格划分的大小决定了计算能否成功以及计算时间的长短，所以应尽量以节省时间而又能成功计算为准则。4)算法选择：根据硬件条件以及目标电尺寸选择合适算法。CADFEKO中算法的选择在菜单solutionsettings中设定，矩量法(MoM)可以求解任意目标RCS且精度高，

8、但是对硬件要求高；MLFMA算法在满足一定精度的情况下提高了计算速度；FEKO的混合方法求解超电大尺寸问题，对于关键性的部位使用矩量法，对其他区域(一般都是大的平面或者曲面)使用高频算法。进行算法选择时，需考虑以下几方面内容：(1)单精度为计算结果存储默认选项，