應用光柱跟蹤的電磁散射高頻計算方法研究和系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、雷達散射截面(RCS)是隱身裝備外形設計的一項重要指標，研究雷達目標的電磁散射特性已成為目標隱身設計和目標識別的基礎。目前，采用仿真計算是獲取目標電磁散射特性的主要方式，其中高頻計算方法是解決電大尺寸復雜目標電磁散射問題的有效方法。 光柱跟蹤法(Beam Trace)是計算幾何模型中從源點發(fā)出的聲波或光線及其在幾何模型內部的透射，反射和繞射的一種有效方法。他通過將幾何模型劃分為一系列凸包空間，通過跟蹤由各個源點處散發(fā)出的光柱凸多

2、面體，構造出一個光柱樹(Beam Tree)來表示經由一系列可能的透射，繞射以及在三維幾何模型上所產生的特殊反射。進而，利用預處理得到的光柱樹生成由源點發(fā)出，到各個接收點為止的傳播路徑，由于預處理得到光柱樹，有利于實時生成傳播路徑。 本文將傳統(tǒng)高頻電磁估算理論架構于光柱跟蹤法之上，利用光柱跟蹤為基礎來研究鏡面反射、多次反射、繞射這三種散射源的計算方法。采用幾何光學的方法計算多次散射場。最后通過將上述幾種散射源貢獻的疊加得到總的電

3、磁散射場。 本文采用改進后的光柱跟蹤方法來計算電磁波散射，主要解決了以下問題：1)基于BSP樹的場景組織，較好地支持大規(guī)模的建筑場景；2)通過改進的棱邊繞射計算方法，‘能很好地支持任意棱邊線段繞射的建模計算；3)通過動態(tài)設定終止條件，找到所有可能的電磁波的傳播路徑，而無需為了保證尋找路徑的保守性而進行徹底的搜尋，或降低采樣精度進而影響計算結果；4)采用預計算方法，能夠實時地響應用戶對于接收點的改變并對電磁波傳播路徑進行更新操作。