基于球谐变换的无人机蜂群RCS快速分析算法

发布时间：2022-01-15 18:20

　　为了获取目标的雷达截面积（Radar Cross Section,RCS）,传统的方法是采用矩量法（Method of Moment,MOM）或多层快速多极子方法（Multi-level Fast Multipole Algorithm,MLFMA）,尽管对目标的RCS计算精确,但其要求计算机的存储量大且计算耗时。而对于由上百成千个小型无人机组成的无人机蜂群而言,若采用上述方法来计算其RCS,计算量巨大,甚至无法计算。针对上述问题,提出了采用球面波展开技术与球谐变换相结合的方法来提升对无人机蜂群RCS的仿真效率,其关键技术是通过改变球谐函数中的求和次序,利用快速傅里叶变换来计算偏心球面上离散点的电场分布。数值实例表明,相比于高精度的MLFMA,所提方法获取蜂群无人机RCS的结果与其吻合良好,但对计算机内存的需求远远小于MLFMA,且随着无人机数量的增加,其计算速度可提升几个数量级。 

【文章来源】：电讯技术. 2020,60(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

最小球面和测量球面

如果图2中的源不是天线，而是一个散射体，只要给出散射体的包围球面上的切向电场分布，依然可以用相同的式(5)与式(6)得到球谐波展开系数，然后用相同的式(1)与式(2)得到空间任意一点的散射场。2 无人机蜂群RCS快速算法

其中求和式的每一项都是一个常数、一个贝塞尔函数、一个连带勒让德函数和一个指数函数的乘积。如图3所示，观察点在一个偏心球面上，因此坐标r依赖于θ和φ。为了对φ方向上的傅里叶级数求和采用FFT加速，可以改变求和的次序:

【参考文献】：
期刊论文
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[3]MOM-PO混合方法中一种遮挡消影的新算法[J]. 党晓杰,袁浩波,王楠,梁昌洪.  西安电子科技大学学报. 2012(01)
[4]混合计算方法在无人机RCS预估中的应用[J]. 张朋,刘春阳.  系统仿真学报. 2011(05)
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本文编号：3591099