二維艦船及編隊與一維粗糙海面復合電磁散射特性研究.pdf

1、為了提高海上目標的偵察與反偵察、隱身與反隱身能力和海面戰(zhàn)場管控能力，必須加強艦船與粗糙海面復合電磁散射問題的研究。實際戰(zhàn)場中艦船多以編隊戰(zhàn)斗群的形式出現(xiàn)，但現(xiàn)階段的研究基本都還停留在單艦船與粗糙海面復合電磁散射問題的分析上，艦船編隊與粗糙海面復合電磁散射問題還鮮有研究。
　　本論文依托于國家自然科學基金項目:隨機粗糙海面上的運動目標電磁散射分析(5130726)，針對艦船編隊與粗糙海面復合電磁散射問題，對二維艦船及編隊與一維粗糙海

2、面之間的復合電磁散射特性進行研究。本文的主要工作有:
　　1、建立基于蒙特卡羅建模方法的一維/二維隨機粗糙面;提出并計算一維粗糙海面的等效均方根高度和等效相關長度;建立基于PM譜和JONSWAP譜的一維粗糙海面;分別用風速和等效參數(shù)分析兩種海面的特點。
　　2、用雙尺度方法(TSM)研究一維粗糙海面的電磁散射特性，并與實測數(shù)據進行對比，說明雙尺度方法的有效性;用矩量法(MOM)計算多種條件下一維粗糙海面的雙站散射系數(shù)，總結一

3、維粗糙海面電磁散射的特點和規(guī)律。
　　3、用矩量法研究二維單艦船與一維粗糙海面的復合電磁散射問題，推導垂直(VV)極化和水平（HH）極化情況下完整的積分方程、矩陣方程以及散射系數(shù)的表達式，計算多種條件下二維單艦船與一維粗糙海面復合電磁散射的散射系數(shù)，并對結果進行分析和總結;用矩量法研究二維艦船編隊與一維粗糙海面的復合電磁散射問題，推導VV極化下艦船編隊復合時積分方程、矩陣方程以及各矩陣塊的統(tǒng)一表達形式，計算多種條件下艦船編隊復合時

4、的散射系數(shù)，并對結果進行分析和總結。
　　4、用時域有限差分(FDTD)方法研究二維艦船編隊與一維粗糙海面的復合電磁散射問題。建立二維艦船編隊與一維粗糙海面復合電磁散射的時域有限差分方法模型，并對復合模型進行差異化區(qū)域劃分;推導采用單軸各向異性完全匹配層(UPML)邊界時電場和磁場的迭代計算公式，給出VV極化下遠近場外推后的散射系數(shù)表達式;計算多種條件下的散射系數(shù)，并與矩量法結果進行對比，總結散射系數(shù)隨各變量的變化規(guī)律。