基于射线追踪法的电磁环境仿真系统实现的关键技术研究

发布时间：2024-05-11 17:06

　　随着现代通信技术的不断发展,电磁环境仿真在现代化军事战争的电子战中具有重要意义,通过软件来模拟预测电磁环境的电磁态势,可以起到优化战场武器装备布局的作用。本课题研究了电磁环境仿真系统实现过程的关键技术,并实现了仿真系统。另外针对射线追踪算法的耗时性,提出了一些仿真计算的加速技术。 基于几何光学理论和一致性绕射理论的射线追踪算法可以高效地预测电波传播。本课题选取郊区环境作为电磁仿真的应用场景,针对射线追踪算法的高效性以及算法在郊区场景预测的可行性,采用射线追踪正向算法作为系统实现的理论基础。 本文通过对现有射线追踪算法的研究,详细阐述了适合郊区环境的仿真模型,具体研究了三维地形的表示方法、剖分方式和数据处理,着重讨论了射线跟踪过程中辐射源剖分、射线与地形求交、有效路径筛选、场值参数计算、结果合并等模块的实现过程,针对每个模块阐述了其理论基础和技术实现方法,为后续的电磁环境仿真系统搭建做好了充分的准备。 本课题从地形剖分的方法和并行计算等方面实现了仿真加速,这些方法可以在保证射线追踪计算精度的前提下,减少仿真时间,通过大量的仿真实验数据证明了加速算法的可行性。另外,提出了通过辐射源的动态剖...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1数据高程值模型

等软件打幵，也可以在这些软件中进行地形切割处理，得到需要的地形区域和地形大小。数字高程模型的数据格式如图3-1所示"21。PU‘P'"丨丨"丨.…. 朽3t??拳攀??春 ?!Mum\ I々?????_?? * I A*^Wrmm%iEumg}，g cf f Ay?30....

图3-5射线绕射过程

在第二章中已经详细讨论了射线追踪算法中的绕射射线的问题。本系统考虑的尖If绕射，如图3-5如下：入—绞jmmJ/ 1 /Ct) (W图3-5射线绕射过程从上图可以看出，在遇到尖勞（边缘）时发生绕射，绕射射线呈圆锥状分布，圆锥的一条入射射线将会激励无数条绕射射线，它们都是在以绕....

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图3-6射线基坐标在图3-6中，口_表示入射射线与发生绕射的棱的夹角，（B表示绕射射线的出射线与发生绕射的边的夹角，根据儿何绕射一致性定理，P‘=P，反射基坐标系包括入射平面和反射平面。入射平面由入射射线与棱这两条线所确定的面构成，绕射平面是指绕射射线与棱所构成的平面。图中的....

图4-1高精度的网格剖分图

该精度下一个三角网格长约92米，宽70米。其仿真地形及接收机设置如图4-1所示。‘,->-{^<iJ*-4‘< ‘?fi ^ < -?‘I'■".八..-.. --；.■■■ ：' '‘-ssf§y隱働I巧>..二.O.;,:,-.-...i.>.....

本文编号：3970161