介质-金属目标的光束追踪算法研究
发布时间：2021-02-01 01:56
雷达散射截面（Radar Cross Section）的仿真计算是分析目标电磁散射特性主要方法,也是电磁工程领域的重要研究内容。针对电大复杂目标RCS的精确快速仿真,高频近似方法中的弹跳射线法（Shootingand Bouncing Ray）是一种有效分析方法,但是随着目标尺寸变大和含有涂层或介质的复杂情况,SBR计算时效偏低,因此,有关快速算法的研究具有重要意义。本文主要研究基于SBR的快速算法,提高传统SBR的计算效率,同时针对含介质-金属混合目标的SBR算法,扩展SBR的应用范围。本文主要研究内容如下:（1）详细论述了弹跳射线法的实现过程,分析影响弹跳射线法计算效率的主要原因是射线于面元的相交检测计算量庞大。（2）类比计算机图形学中光线追踪的概念,详细介绍KDtree这种数据结构的构建方法,提出基于KD tree的SBR快速算法,大大降低了射线于面元的相交检测计算量,计算结果与商业软件FEKO对比显示,改进后的SBR算法对运算效率有了一定提高。（3）研究射线在介质中传播的相关理论,将弹跳射线法算法实现于介质-金属组合目标,计算结果验证...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２＿１目标表面电磁散射??Ｓｔｒａｔｔｏｎ－Ｃｈｕ积分公式如下：??
？硕士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?丁ＨＥＳ１Ｓ??廿Ｑ??亮区?暗区??图２－２目标表面亮暗区示意图??２．３弹跳射线法的实现??弹跳射线法的基本理论是：将入射电磁波按照波长的十分之一离散成一群紧??密相连又相互独立的射线管，对于每一根射线管按照ＧＯ方法计算面元与射线的??反射场并确定反射方向，依次计算直至不与目标相交，最后，根据Ｐ０方法积分??的方法计算远区散射场并累加所有的射线的贡献得到总的散射常本文将弹跳射??线法的计算方法分为四个步骤：（１）生成射线管；（２）射线与面元的相交检测；??（３）射线管束场强追踪；（４）远场积分。??２．３．１生成射线管??首先，将入射波按照矩形射线口面的尺寸大小离散成一群密集且独立的射线??管，射线口面的是由垂直入射方向的矩形平面通过坐标变换得到的。??ｄｒ?备?Ｔ？：??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??图２－３射线管划分示意图??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机图形学的应用领域研究[J]. 黄文斌. 科技展望. 2017(02)
[2]基于OpenCL的实时KD-Tree与动态场景光线跟踪[J]. 卢贺齐,鲍鹏,冯结青. 计算机辅助设计与图形学学报. 2013(07)
[3]隐身导弹与隐身技术的应用[J]. 许学春. 飞航导弹. 2013(05)
[4]金属材料复介电常数在电磁波时域有限差分方法中的实现方法[J]. 高华,杨震,李洪,崔宗承. 北京师范大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]虚拟场景的一种快速优化Kd-Tree构造方法[J]. 过洁,徐晓旸,潘金贵. 电子学报. 2011(08)
[6]复杂外形飞行器目标的射线追踪法效率改进[J]. 刘忠铁,马东立,张云鹏. 系统工程与电子技术. 2010(08)
[7]一种射线追踪法的效率改进算法研究[J]. 黄沛霖,武哲. 北京航空航天大学学报. 2003(07)
[8]圆锥体与圆柱体的几何绕射理论绕射线寻迹[J]. 宗卫华,梁昌洪,曹祥玉,项铁铭. 西安电子科技大学学报. 2002(04)
[9]真实感图形的计算机生成[J]. 彭群生,梁友栋. 计算机学报. 1989(03)
[10]雷达散射截面与隐身技术[J]. 徐海江. 飞航导弹. 1987(10)
博士论文
[1]基于图形硬件的快速电磁计算方法与系统[D]. 陶煜波.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于实时光线追踪的场景加速数据结构研究[D]. 赵帅.电子科技大学 2013
本文编号：3011986
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２＿１目标表面电磁散射??Ｓｔｒａｔｔｏｎ－Ｃｈｕ积分公式如下：??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机图形学的应用领域研究[J]. 黄文斌. 科技展望. 2017(02)
[2]基于OpenCL的实时KD-Tree与动态场景光线跟踪[J]. 卢贺齐,鲍鹏,冯结青. 计算机辅助设计与图形学学报. 2013(07)
[3]隐身导弹与隐身技术的应用[J]. 许学春. 飞航导弹. 2013(05)
[4]金属材料复介电常数在电磁波时域有限差分方法中的实现方法[J]. 高华,杨震,李洪,崔宗承. 北京师范大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]虚拟场景的一种快速优化Kd-Tree构造方法[J]. 过洁,徐晓旸,潘金贵. 电子学报. 2011(08)
[6]复杂外形飞行器目标的射线追踪法效率改进[J]. 刘忠铁,马东立,张云鹏. 系统工程与电子技术. 2010(08)
[7]一种射线追踪法的效率改进算法研究[J]. 黄沛霖,武哲. 北京航空航天大学学报. 2003(07)
[8]圆锥体与圆柱体的几何绕射理论绕射线寻迹[J]. 宗卫华,梁昌洪,曹祥玉,项铁铭. 西安电子科技大学学报. 2002(04)
[9]真实感图形的计算机生成[J]. 彭群生,梁友栋. 计算机学报. 1989(03)
[10]雷达散射截面与隐身技术[J]. 徐海江. 飞航导弹. 1987(10)
博士论文
[1]基于图形硬件的快速电磁计算方法与系统[D]. 陶煜波.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于实时光线追踪的场景加速数据结构研究[D]. 赵帅.电子科技大学 2013
本文编号：3011986
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