物理光学法在导体与涂层目标电磁散射中的应用
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本文根据电磁散射理论,基于MPI并行计算平台,应用物理光学方法(PO)求解了隐身飞机和巡航导弹在高频波段内的雷达电磁散射,并与相关文献结果进行了比较和验证。主要工作如下:1.详细介绍了目标的几何模型建立方法及物理光学法的基本原理,给出了基于MPI并行平台的并行计算原理。2.基于物理光学法基本原理,运用三角面元建模方法建模,计算了电大尺寸军事目标的雷达散射截面,并与商用软件的计算结果进行了对比和分析。3.通过引入表征介质表面散射的反射系数,详细阐述了PO方法下涂敷目标RCS的具体求解过程。利用并行PO方法计算了不同频率电磁波照射下表面涂敷雷达吸波材料的电大尺寸复杂目标的RCS,并对相应的结果进行了分析。4.通过NURBS曲面建模的PO方法计算了球壳和锥台等简单目标的雷达散射截面,并对相应的结果进行了分析。
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 复杂目标RCS计算研究概况 | 第10-11页 |
| 1.2.2 飞行器隐身技术研究概况 | 第11-13页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第13-15页 |
| 第二章 物理光学方法的基本原理及并行计算的相关知识 | 第15-25页 |
| 2.1 目标几何模型建立 | 第15-16页 |
| 2.2 雷达散射截面(RCS) | 第16-18页 |
| 2.3 物理光学法的基本原理 | 第18-20页 |
| 2.4 并行计算的相关知识 | 第20-25页 |
| 2.4.1 并行计算基本概念 | 第20-21页 |
| 2.4.2 并行计算技术的发展 | 第21-22页 |
| 2.4.3 并行程序设计及MPI简介 | 第22-25页 |
| 第三章 物理光学法在三维复杂导体目标电磁散射中的应用 | 第25-41页 |
| 3.1 基于三角面元建模的物理光学法 | 第25-26页 |
| 3.2 基于三角形平面片建模的遮挡判断算法 | 第26-30页 |
| 3.2.1 自身遮挡 | 第26-27页 |
| 3.2.2 相互遮挡 | 第27-30页 |
| 3.3 PO并行技术 | 第30-33页 |
| 3.4 数值计算及结果分析 | 第33-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-41页 |
| 第四章 物理光学法在三维复杂涂敷目标电磁散射中的应用 | 第41-49页 |
| 4.1 涂层目标RCS的物理光学表达式 | 第41-42页 |
| 4.2 步进法求解反射系数R_(?) 和R_(?) | 第42-44页 |
| 4.3 数值计算及结果分析 | 第44-47页 |
| 4.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第五章 NURBS曲面建模的物理光学法计算目标的电磁散射 | 第49-63页 |
| 5.1 引言 | 第49页 |
| 5.2 NURBS曲面的基本概念 | 第49-51页 |
| 5.3 NURBS曲面建模的物理光学法 | 第51-59页 |
| 5.3.1 物理光学法 | 第51-52页 |
| 5.3.2 Ludwig数值积分方法 | 第52-55页 |
| 5.3.3 驻相法 | 第55-59页 |
| 5.4 数值计算及结果分析 | 第59-61页 |
| 5.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 结束语 | 第63-65页 |
| 致谢 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 攻读期间参加科研项目与发表论文情况 | 第71-72页 |
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