基于改进特征基函数法的电大目标单站RCS快速计算的研究
发布时间：2022-02-15 22:16
目标的电磁散射特性作为雷达侦测、识别、追踪目标的信息来源一直是计算电磁学领域探究的热点。如何高效的对其进行定量分析也一直受到研究者们的广泛关注。本文围绕特征基函数法（CBFM）进行展开,针对CBFM在求解目标单站雷达散射截面（RCS）中存在的不足提出了一些改进措施,以达到提高算法求解效率的目的。本文首先介绍了矩量法（MOM）的基本原理,接着详细介绍了CBFM,CBFM根据其构造基函数（CBFs）的方式不同又分为三类,其中基于奇异值分解的特征基函数法（SVD-CBFM）由于构造出的CBFs和缩减矩阵不随激励变化而改变,因此非常适用于目标单站RCS问题的求解,本文正是在SVD-CBFM的基础上提出了一些改进措施。SVD-CBFM在构造CBFs时需要大量的平面波激励照射每一个子域,得到的CBFs数目较多,造成奇异值分解的时间较长。此外,该方法没有考虑到激励中存在的冗余信息,且忽略了不同子域之间的互耦作用,计算精度很难进一步提高。针对上述不足,本文提出一种改进的特征基函数法（ICBFM）,ICBFM首先考虑到激励中存在的冗余信息,利用奇异值分解去除激励中的冗余量;其次,ICBFM充分考虑到子域...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
源点与观察点三角面元示意图
在实际的计算过程中，软件仿真得到的结果通常用来与研究者提出的算法计算结果相比较，如果数据吻合较好，说明该算法有一定的可行性。因此，要对软件建立的模型进行数据提取，将得到的数据代入算法程序中进行运算。KEKO 中模型表面剖分后的数据位于.nas 文件中。由于 RWG 函数要求已知剖分后三角面元对的公共边信息，因此还需借助 Matlab 对.nas 文件中的数据进行进一步的处理。.nas 文件中记录了三角面元信息，利用 Matlab 处理时，首先将.nas 中的数据按照面元编号、顶点编号、顶点坐标的顺序重新记录。然后对比任意两个相异编号的面元，若发现有两个相同顶点，则交换相同顶点的编号，将这两点之间的长度作为公共边，记录公共边的编号与长度。上述步骤完成后，将所有顶点与公共边顶点相比较，标记不是公共边的顶点，同时也将三角面元的三边顶点编号顺序与公共边顺序相比较并分别标记。最终将处理后的数据按照面元编号、第几条边的编号、公共边编号、标记信息的顺序格式保存到新建文本中。图 2-4 为 FEKO模型的剖分示意图。
利用 CBFM-I 求解时，对于每一个独SCBFs。子区域表面的电流便可以由这a(i M)Mkkikii1,2,,1= = =J J的系数。将每一个子域生成的 CBFs 子域的iJ 后再进行相应的叠加便可得如下：++ ++ = ===MkkMkiMkkiMkkkaaaJJ 000011111
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于SVD-CBFM和RACA的单站RCS快速求解方法[J]. 朱金玉,孙玉发,方红雨,丁亚辉,杨明. 中国科学技术大学学报. 2017(10)
[2]应用自适应交叉近似算法快速计算导体RCS[J]. 陈磊,陈业慧,金建. 新乡学院学报. 2016(06)
[3]PO+MEC计算目标近场电磁散射特性[J]. 张京国,金桂玉,高宠. 航空兵器. 2015(06)
[4]基于FEKO的雷达目标电磁散射特性研究[J]. 李亭,韩红斌,刘宇. 现代电子技术. 2015(21)
[5]自适应交叉近似压缩的高阶矩量法的并行实现[J]. 袁浩波,何力,党晓杰,王志军. 电波科学学报. 2016(01)
[6]应用EDM法和ACA算法快速计算电大开缝导体RCS[J]. 姚雨帆,孙玉发,王仲根,盛涛. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]应用改进的特征基函数法和自适应交叉近似算法快速分析导体目标电磁散射特性[J]. 王仲根,孙玉发,王国华. 物理学报. 2013(20)
[8]矩量法精确求解磁场积分方程的有效方法[J]. 吴君辉,曹祥玉,袁浩波,高军. 电波科学学报. 2013(05)
[9]海面上电大尺寸目标电磁散射特性研究[J]. 姬伟杰,刘平,关晓东,王炯. 现代导航. 2013(05)
[10]应用改进的快速偶极子法和特征基函数法分析导体目标电磁散射特性[J]. 王仲根,孙玉发,王国华. 电子与信息学报. 2013(09)
博士论文
[1]基于电磁场积分方程的快速混合算法的研究[D]. 陈文锋.西安电子科技大学 2015
[2]预修正快速傅立叶变换方法在电磁散射分析中的研究及应用[D]. 陈忠宽.国防科学技术大学 2009
硕士论文
[1]时域不连续伽辽金法在计算电磁学中的应用[D]. 王俊.西安电子科技大学 2015
[2]介质加载导体目标的UTD方法研究[D]. 荆国强.西安电子科技大学 2014
[3]雷达散射截面积计量技术研究[D]. 张淑溢.北京交通大学 2013
[4]基于奇异值分解的特征基函数法及其在电磁散射中的应用[D]. 顾晶晶.南京航空航天大学 2010
本文编号：3627367
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
源点与观察点三角面元示意图
在实际的计算过程中，软件仿真得到的结果通常用来与研究者提出的算法计算结果相比较，如果数据吻合较好，说明该算法有一定的可行性。因此，要对软件建立的模型进行数据提取，将得到的数据代入算法程序中进行运算。KEKO 中模型表面剖分后的数据位于.nas 文件中。由于 RWG 函数要求已知剖分后三角面元对的公共边信息，因此还需借助 Matlab 对.nas 文件中的数据进行进一步的处理。.nas 文件中记录了三角面元信息，利用 Matlab 处理时，首先将.nas 中的数据按照面元编号、顶点编号、顶点坐标的顺序重新记录。然后对比任意两个相异编号的面元，若发现有两个相同顶点，则交换相同顶点的编号，将这两点之间的长度作为公共边，记录公共边的编号与长度。上述步骤完成后，将所有顶点与公共边顶点相比较，标记不是公共边的顶点，同时也将三角面元的三边顶点编号顺序与公共边顺序相比较并分别标记。最终将处理后的数据按照面元编号、第几条边的编号、公共边编号、标记信息的顺序格式保存到新建文本中。图 2-4 为 FEKO模型的剖分示意图。
利用 CBFM-I 求解时，对于每一个独SCBFs。子区域表面的电流便可以由这a(i M)Mkkikii1,2,,1= = =J J的系数。将每一个子域生成的 CBFs 子域的iJ 后再进行相应的叠加便可得如下：++ ++ = ===MkkMkiMkkiMkkkaaaJJ 000011111
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于SVD-CBFM和RACA的单站RCS快速求解方法[J]. 朱金玉,孙玉发,方红雨,丁亚辉,杨明. 中国科学技术大学学报. 2017(10)
[2]应用自适应交叉近似算法快速计算导体RCS[J]. 陈磊,陈业慧,金建. 新乡学院学报. 2016(06)
[3]PO+MEC计算目标近场电磁散射特性[J]. 张京国,金桂玉,高宠. 航空兵器. 2015(06)
[4]基于FEKO的雷达目标电磁散射特性研究[J]. 李亭,韩红斌,刘宇. 现代电子技术. 2015(21)
[5]自适应交叉近似压缩的高阶矩量法的并行实现[J]. 袁浩波,何力,党晓杰,王志军. 电波科学学报. 2016(01)
[6]应用EDM法和ACA算法快速计算电大开缝导体RCS[J]. 姚雨帆,孙玉发,王仲根,盛涛. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]应用改进的特征基函数法和自适应交叉近似算法快速分析导体目标电磁散射特性[J]. 王仲根,孙玉发,王国华. 物理学报. 2013(20)
[8]矩量法精确求解磁场积分方程的有效方法[J]. 吴君辉,曹祥玉,袁浩波,高军. 电波科学学报. 2013(05)
[9]海面上电大尺寸目标电磁散射特性研究[J]. 姬伟杰,刘平,关晓东,王炯. 现代导航. 2013(05)
[10]应用改进的快速偶极子法和特征基函数法分析导体目标电磁散射特性[J]. 王仲根,孙玉发,王国华. 电子与信息学报. 2013(09)
博士论文
[1]基于电磁场积分方程的快速混合算法的研究[D]. 陈文锋.西安电子科技大学 2015
[2]预修正快速傅立叶变换方法在电磁散射分析中的研究及应用[D]. 陈忠宽.国防科学技术大学 2009
硕士论文
[1]时域不连续伽辽金法在计算电磁学中的应用[D]. 王俊.西安电子科技大学 2015
[2]介质加载导体目标的UTD方法研究[D]. 荆国强.西安电子科技大学 2014
[3]雷达散射截面积计量技术研究[D]. 张淑溢.北京交通大学 2013
[4]基于奇异值分解的特征基函数法及其在电磁散射中的应用[D]. 顾晶晶.南京航空航天大学 2010
本文编号：3627367
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