[發明專利]獲取雷達散射面積的方法

有效

• 申請號: 201310377200.4
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103439698A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 裴揚;謝芳敏;石帥;石蓓;宋筆鋒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種獲取雷達散射面積的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、建立與部件參數相同的雷達散射模型，給定雷達工作頻率或者雷達波波長；

步驟二、建立平面網格，確定網格步長大小，將平面網格平鋪在部件四邊形有限元投影模型上，在平面網格的每個單元內隨機產生1～N條射擊線，確定射擊線的攻擊方向；

步驟三、判斷射擊線是否與部件面元相交以判定該射擊線是否擊中部件；如果判定結果為擊中部件，則進行步驟四；如果判定結果為未擊中部件，則重復步驟三對下一小網格進行判定，直至判定結果為射擊線擊中部件；當射擊線擊中部件，射擊線與部件面元相交的點為入射點，并且所述射擊線從被穿透的部件上穿出的點為出射點；

步驟四、記錄每個被射擊線擊中部件的信息；

步驟五、確定雷達散射體間的遮擋關系；對射擊線與各部件的入射點坐標的Z坐標進行排序，Z坐標最小的部件即為最外面的部件，將里面的部件遮擋住了；

步驟六、將有限元建模軟件中的原坐標系轉換到投影坐標系；

步驟七、逐個計算各射擊線模擬雷達電磁波照射到的非遮擋散射體的RCS值；

當射擊線j方向與四邊形網格法線夾角為零時，在多邊形表面上沒有分量，因此，入射場和散射場在表面上的相位沒有變化，則RCS值為：

σj=4πA2λ2---(1)]]>

式中，A為四邊形網格的面積；

對于第j條射擊線，計算RCS的大小直接用如下公式：

σj=sin2E4πT4|Σn=1N(p→·a→n)exp(i2kr→n0·r^)sin(ka→n·r^)ka→n·r^|2---(2)]]>

式中，(E，A)分別為原坐標系下的射擊線的俯仰角和方位角，且射擊線方向用表示，四邊形網格法向單位矢量用表示，是多邊形平面上垂直于的矢量，表示四邊形第n個頂點的位置矢量，即

r→n′=xn′x^+yn′y^---(3)]]>

r^=ux^+vy^+wz^---(4)]]>

式中，u，v，w是觀察點的方向余弦，

u＝sinAcosE?v＝-cosAcosE?w＝sinE???????（5）

設表示第n+1和第n個頂點之間所夾邊的矢量，定義為第N和第1頂點間所夾邊的矢量，表示為：

a→n=r→n+1′-r→n′=(xn+1′-xn′)x^+(yn+1′-yn′)y^---(6)]]>

是第n條邊中點的位置矢量，T是在多邊形平面上的投影長度，即

r→n0=12(r→n+1′+r→n′)=12[(xn+1′+xn′)x^+(yn+1′+yn′)y^]---(7)]]>

而

T=|r^-(r^·n^)n^|=|ux^+vy^|=u2+v2---(8)]]>

p→·a→n=(r^×n^)·a→n=(vx^-uy^)=(xn+1′-xn′)v+(yn+1′-yn′)u---(9)]]>

r→n0·r^=12{(xn+1′+xn′)u+(yn+1′+yn′)v}---(10)]]>

a→n·r^=(xn+1′-xn′)u+(yn+1′-yn′)v---(11)]]>

由（1）式和（2）式計算得到射擊線j擊中網格的RCS大小；

步驟八、分別累加所有射擊線照射到的散射體的RCS值的實部與虛部，得到部件的總的RCS值；并判斷是否累加了部件所有網格的RCS值，若是，則停止計算，輸出該部件總的RCS值；否則，返回步驟三，重復以上過程，直到計算完每個網格的RCS的值。