基于加速SBR的電大尺寸目標(biāo)RCS快速預(yù)估.pdf

1、目標(biāo)雷達(dá)散射截面(RCS)的快速預(yù)估一直是計算電磁學(xué)研究的重點課題。對于電大尺寸目標(biāo)，一般采用高頻方法計算其RCS。由于彈跳射線法(SBR)能計算電磁波在物體表面的多次彈射效應(yīng)，一經(jīng)提出便得到廣泛關(guān)注。經(jīng)過多年的發(fā)展，SBR已成為電大尺寸目標(biāo)RCS快速預(yù)估的重要手段。
　　本文以圓柱腔體RCS的計算為例分析了SBR的基本原理和實現(xiàn)步驟。然后討論了基于三角面元的目標(biāo)建模，將復(fù)雜的幾何外形轉(zhuǎn)化成簡單的平面元結(jié)構(gòu)。目標(biāo)建模后，射線與曲面

2、求交點的問題便轉(zhuǎn)化成了射線與三角面元求交點的問題，在此基礎(chǔ)上本文介紹了一種基于三角面元的快速求交算法，在提升傳統(tǒng)SBR算法的計算效率同時也擴(kuò)展了算法的通用性。
　　對于表面平整光滑的物體，提出了基于粗細(xì)面元建模的加速SBR算法。以粗三角面元（數(shù)量少、面積大）模型擬合實際物體，作為射線求交點的對象;以細(xì)三角面元（λ/10密度）模型作為射線的發(fā)射窗，劃分射線管。與傳統(tǒng)的算法相比，精簡的目標(biāo)模型能有效地減少射線與三角面元求交的次數(shù)，從而

3、減少射線追蹤的時間。若電磁波在目標(biāo)表面會多次彈射，該算法節(jié)省的時間會更加明顯。為進(jìn)一步提高算法的計算效率，接下來介紹了基于多分辨率網(wǎng)格的加速SBR算法。對射線管的發(fā)射窗作多分辨率網(wǎng)格劃分，若對射線管追蹤計算時，射線管一部分與物體相交，另一部分與落在物體外部，則將這類射線管劃分成多個子射線管，繼續(xù)追蹤計算，直到子射線管的密度大于十分之一波長。該算法能在不改變計算精度的情況下，減少了整個算法是計算時間。
　　最后研究了基于OpenMP