[發明專利]具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法有效

申請號：	201910482898.3	申請日：	2019-06-04
公開（公告）號：	CN110287549B	公開（公告）日：	2022-09-13
發明（設計）人：	何姿;陳如山;丁大志;樊振宏;萬軍	申請（專利權）人：	南京理工大學
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20;G06T17/00
代理公司：	南京理工大學專利中心 32203	代理人：	陳鵬
地址：	210094 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	具有不確定多處薄涂敷飛行器 rcs 預測方法
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【權利要求書】：

1.一種具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1、建立MTDS電場積分方程；當均勻平面波從任一方向照射到多處薄涂敷飛行器時，整個空間的散射場將由該多處薄涂敷飛行器表面的感應面電流、面電荷、薄介質體極化電流和上下表面的極化電荷產生，將所有的源均轉化成金屬表面的感應面電流來表示，最終建立起MTDS電場積分方程；

步驟2、建立具有外形不確定性多處薄涂敷飛行器的幾何模型；通過犀牛軟件采用非有理B樣條表面建模技術對于具有外形不確定性目標幾何建模，提取NURBS面片信息，通過控制點對目標幾何外形控制；

步驟3、提取多處薄涂敷飛行器外形不確定參數；采用共形三角形網格對NURBS面片進行剖分形成RWG基函數，對于RWG基函數的幾何信息采用相應控制點的坐標表示；將多處薄涂敷飛行器外形變化有關的控制點坐標設置為隨機變量，通過RWG基函數將隨機變量的信息引入到MTDS積分方程中；

步驟4、分析具有外形不確定性多處薄涂敷飛行器的電磁散射特性；根據步驟3將隨機變量提取并引入MTDS積分方程方法的矩陣方程中后，模型外形的隨機變化信息引入到矩陣方程中；結合擾動法，得到多處薄涂敷飛行器表面各基函數對應的電流系數隨著多處薄涂敷飛行器不確定外形的變化范圍，進而計算出具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS大小。

2.根據權利要求1所述的具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法，其特征在于，步驟1建立MTDS電場積分方程的具體方法為：

當均勻平面波從任一方向照射閉合金屬的多處薄介質涂覆目標時，由于閉合金屬內部的電磁場為0，根據等效原理和唯一性定理，將該涂覆目標的模型進行等效，整個空間的散射場將由該金屬表面的感應面電流J_S、面電荷ρ_S、薄介質體極化電流J_pol,i,k和上下表面的極化電荷ρ_S,pol,i,k產生；

根據理想導體的電場邊界條件，在金屬表面切向總電場為0，可以得到：

[E^sc+E^inc]_tan＝0 r′∈S (1)

將公式做簡單變形，得到以下的表達式：

然后將所有的源轉化成金屬表面的感應面電流J_s來表示，轉換如下，第i層的體極化電流J_pol,i,k的表達式為：

金屬表面的面電荷ρ_s轉化成如下表達形式：

任意兩層薄介質之間的交界面的極化電荷密度ρ_s,pol,i,k的表達式為：

將所有的源轉換后代入到公式中可得求解薄介質涂覆目標的電場積分方程：

其中，下標tan是電場的切向分量，S是求解區域，r′表示源點，r表示場點，表示源三角形對應的法向量，E^inc表示空間的入射場、E^sc表示空間的散射場，j是虛數單位的相反數，ω是對應角頻率，μ₀是自由空間的磁導率，ε₀是自由空間的介電常數，g(r,r')是自由空間的格林函數，是自由空間格林函數的梯度，J_s是金屬表面的感應面電流，是金屬表面的感應面電流的散度，ρ_S是金屬表面的感應面電荷，J_pol,i,k是薄介質體極化電流，ρ_S,pol,i,k薄介質上下表面的極化電荷，i表示第i層數涂敷材料，L表示總的涂敷層數，k表示第k個涂敷區域，N表示金屬表面總涂覆區域的個數即sheet數，S₁表示金屬與第一層薄介質的交界面單元，S_i,k分別表示第i-1層薄介質與i層薄介質的交界面單元，S_L+1,k表示最后一層薄介質與空氣的交界面單元，V_i,k表示每一層的薄介質的體積單元；ε_r,i+1,k為第i+1層第k處薄介質的相對介電常數。