目标边缘散射算法及其应用研究

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1、西北工业大学硕士学位论文目标边缘散射算法及其应用研究姓名：苗英申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：万国宾20050301日标边缘散射算法研究及其应用AbstractAbstractAnalysisofthescateringcharacteristicofelectromagnetictargetsplaysanimportantroleinradartechnology.DiffractionofwedgesisoneofthemostimportantmechanismsofscateringThecontentofthisarticleisfocusedonthe

2、scateringofperfectlyelectronicconductingconesandorganizedasfollows.Thefirstsectionintroducestheconceptofradarcrosssectionandthebasictheoriesofelectromagneticfields.Thereareseveralcommonmethodstobeusedtocalculatetheradarcrosssectionofscateringobjects.Thesecondsectionpresentsthephysicalopticsmeth

3、odandtheequivalentcurrentmethodwithdoublydifractionrespectively.Attheendsofeverypartsofthissection,somecalculationresultswiththesemethodsareprovided.Thethirdsectionanalysestheradiationfieldsfromanantennabehindafiniteconductingcone.Thelastsectionshowsthemethodofmomenttoproveaboveresultsgivenbyhi

4、ghfrequencymethodsKeywords:Radarcrosssection,Physicaloptics,Equivalentcurrentmethod,Apertureintegration,Methodofmoment11西北工业大学硕士论文第一章绪沦第一章绪论1.1研究背景及意义雷达是迄今为止最为有效的远程电子探测设备，它根据目标对雷达波的散射能量来判定目标的存在并确定目标的位置n]。自从第二次世界大战中发明了雷达以来雷达在军用和民用系统中都扮演着一个至关重要的角色。定量描述雷达特征的参量是目标对入射雷达波所呈现的有效散射截面积即雷达散射截面(RadarCross

5、Section,RCS)。对RCS的研究有助于控制目标的雷达特性，例如:提高目标RCS的技术可用于空中的雷达信标和靶机:降低目标RCS的技术用于军用目标就会使敌方雷达和武器平台降低其战斗效能，从而提高军用目标的突防能力和生存能力，即反雷达的隐身技术。日标雷达特征的研究方法主要包括理论分析和测试技术两种途径。雷达目标RCS的计算是伴随军事目标的检测和识别技术发展起来的。RCS理论分析是根据各种电磁散射场的各种机理，并利用各种近似计算方法和计算机技术定量预估各种情况下目标的雷达截面特征。RCS计算既能用于分析现有的各种军事目标又能用来预估和优化未来武器系统，具有投资少、周期短、灵活多变的

6、特征，这些都促使有关目标RCS计算的研究工作不断地进行和向前发展。特别是近年来，隐身与反隐身雷达识别与反识别精确制导以及仿真等技术的发展要求对目标的RCS进行更精确地预估，对复杂目标RCS的计算也提出了更高的要求。1.2RCS计算的发展及现状随着计算机技术的不断发展，复杂目标雷达散射截面的计算也越来越趋于完善。就计算方法本身而言，主要分为两类，即数值计算方法和高频近似方法al矩量法是数值方法中最具代表性的一种。矩量法可以快速而准确的解决几何形状和组成材料都很复杂的电磁场问题。但是，由于矩量法需要进行矩阵求逆，矩量法只能求解尺寸在几个波长以下的目标的电磁场问题，要有效地分析和计算与波长

7、相比尺寸很大的电磁辐射和散射系统的问题，必须采用高频方法。利用物理光学法(PO)、等效电磁流法(ECM)、一致性IL17绕射理论(UTD)及增_4.长度绕射系数法(ILDC)等即可很好地处理电大尺寸目标的散射问题。因此在过去的几年里，各国学者在此领域研究的重点除了分析方法本身以外，还投入大量人力和物力研究提高计算精度和减少总体计算量的新方法。西北工业大学硕士论文第一章绪沦第一章绪论1.1研究背景及意义雷达是迄今为止最为有效的远程电子探测设备，它根据目标对雷