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《飞机机身近区电磁散射建模研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、上 海 航 天12AEROSPACESHANGHAI1999年第1期 飞机机身近区电磁散射建模研究顾 俊(上海航天技术研究院802所·上海200090)文 摘 采用物理光学法和一致性几何绕射理论,分析机身各部分在球面波照射下的近场电磁散射特性,并建立其雷达散射截面(RCS)数学模型。同时对于复杂机身的前部,采用面元法,即先用双三次B样条技术对机身外形进行拟合,然后再用一致性几何绕射理论进行计算。计算表明,这种方法具有一定的可信度。+主题词 电磁波散射 雷达截面 数学模型 B样条STUDYONMATHEMATICALMODELOFAIRCRAFTFUSELAGENEAR2FIELD
2、ELECTROMAGNETICSCATTERINGGuJun(No.802InstituteofSAST·Shanghai200090)AbstractThisarticleanalyzesthefuselagenearfieldelectromagneticscatteringcharacteristicundertheconditionsofsphericalwavebythephysicaloptics(PO)aswellasuniformgeometricaltheoryofdiffraction(UTD)method,anddevelopstheRCSmathemati
3、csmodel.Forthefrontpartsofthecomplexfuselage,thisstudyusestheelementalcellmethod,i.e.firstlyusesbicubicB2splinetechniquesforfittingouterpartofthefuselage,afterthat,makesfurthercalculateusingUTDtheory+KeywordsElectromagneticscatteringRadarcrosssectionMathematicalmodelB2spline 对于飞机机身,其外表面积不仅大,
4、而且几何尺寸,因此这些高频电磁场的理论方法结构也很复杂。为了能更准确地建立机身的都是适用的。近场电磁散射数学模型,通过研究,可将其分为三个部分加以考虑:机身前部以及机身尾1 坐标变换部(1)和(2)。并且对于不同部分采用不同的为了便于分析计算,采用两个坐标系来分析方法,包括物理光学法、一致性几何绕射研究问题:一个是目标坐标系oxyz,一个是理论等。当然,由于引信波长远小于机身的基准坐标系Pxtytzt(称为T坐标系),如图1所示。初始时目标坐标系与导弹坐标系各坐 收稿日期:1998206208。本课题系国防科技预研重点标轴的方向一一对应相同,天线的位置在目项目。顾俊:男,196
5、3年生,高工,主管研究师,上海市宇航学标坐标系的坐标为P(x0,y0,z0)。当天线会和通讯学会会员。不动,目标坐标系绕yt轴旋转β角,再绕zt©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.1999年第1期顾 俊:飞机机身近区电磁散射建模研究 13轴旋转α角,则天线P在目标坐标系的坐标所示。为P(x′,y′,z′)并由下式决定机身外形并不能用某一函数来表示,只x′cosαcosβsinα-cosαsinβx0知道在一些相互平行的截面上的一批型值y′=-sinαcosβcosαsinαsinβ
6、y0点。在此,采用乘积型数据拟合的方法球面(根据ENz′sinβ0cosβz0相乘原理)来拟合机身外表面。基函数选择(1)为三次B样条。作这样选择的理由是三次B样条具有更好的特性,包括局部支集性,且连反之,当求得反射点在目标坐标系的坐标接处二阶导数连续,从而避免了Bezier曲面Q(x,y,z)时,则Q(x,y,z)在以天线位置块连接时要满足复杂的连接条件的缺点。三P(x0,y0,z0)为原点的T坐标系Pxtytzt的[3]次B样条基函数的表达式为坐标为(xt,yt,zt),并由下式确定23N0,4(x)=(1-3x+3x-x)/6xtcosαcosβ-sinαcosβsinα2
7、3N1,4(x)=(4-6x+3x)/6yt=sinαcosα0·uinteheN23)/62,4(x)=(1+3x+3x-3xzt-cosαsinβsinαsinβcosβ3N3,4(x)=x/6xx0对任一未知曲面,若给定(n+1)(m+y-UDYy0(2)1)个空间顶点,并排成一个(n+1)(m+1)zz0阶矩阵{Vi,j}(i=0,1,⋯,n;j=0,1,⋯,m),则构成了双三次B样条曲面的特征网2 机身前部的B样条拟合和计络,相应的双三次B样条曲面方程为23算r(u,v