[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

本發明公開了一種具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法，包括以下步驟：建立MTDS電場積分方程；建立具有外形不確定性多處薄涂敷飛行器的幾何模型；提取多處薄涂敷飛行器外形不確定參數；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。本發明將多處薄涂敷飛行器幾何外形的不確定性通過帶有隨機變量的基函數引入到MTDS積分方程方法的矩陣方程中，進而具有不確定外形的多處薄涂敷飛行器的RCS可以通過擾動法有效地定量預測,該方法能較好地模擬具有多處多介質片薄涂敷的金屬物體。

技術領域

本發明屬于目標電磁散射特性數值計算技術領域，具體涉及一種具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法。

背景技術

在如今這個軍事技術變革迅猛的時代“以己之長攻子之短”的不對稱戰略思想勢必會成為主流。零接觸的不對稱戰必爭將成為未來戰爭的重要特點。然而只有技術裝備的絕對優勢才能實現零接觸，因此在隱身作戰領域對于隱身技術的研究顯得尤其重要。在隱身目標的強反射點或者對整個隱身目標涂敷吸波材料已經成為可實現的重要的隱身技術，由于該技術的操作方便、工藝簡單、涂敷參數便于調節，已被廣泛應用于軍事領域中。

但是在現實生活和實際工程應用中，由于制造工藝和人為因素的影響，電磁場系統的不確定性是普遍存在的。這種不確定性包括實際目標幾何結構的不確定性，材料屬性的不確定性，加載集總元件性能的不確定性，入射波極化方式的不確定性等等。為了能夠量化評估這些不確定性的影響，近幾十年來，許多學者致力于研究隨機問題的有效分析方法，提出了許多分析隨機問題的方法。在眾多的隨機問題分析方法中，蒙特卡洛方法(MonteCarlo,MC)是解決不確定問題最經典和成熟的方法。蒙特卡洛方法又稱為統計模擬法、隨機抽樣技術，是一種隨機模擬方法，以概率和統計理論方法為基礎，使用隨機數(偽隨機數)來解決實際問題。其將所求解的問題同一定的概率模型相聯系，用計算機實現統計模擬或抽樣，以獲得問題的統計解。此方法的主要原理是在一系列的采樣點上重復地調用確定性問題求解器得到不同采樣點上的結果并進行統計分析，這種方法具有操作簡單和非侵入性(Nonintrusive)的特點，幾乎能適用于所有不確定問題，但蒙特卡洛方法受低收斂性的影響需要通過多次反復地試驗或仿真獲取足夠多的樣本數據，因此其分析問題的能力會受到計算資源的限制。雖然有許多改進的蒙特卡洛方法被提出以提高其收斂性，如準蒙特卡洛方法(quasi-MC method)，采用不同的采樣方法以加快蒙特卡洛方法的收斂性，如分層采樣(Stratified Sampling)、拉丁超立方體采樣(Latin Hypercube Sampling)、重要性采樣(Importance Sampling)、低差異序列(Low-discrepancy Sequences)等，以及馬可洛夫鏈蒙特卡洛方法(Markov Chain MC method)，利用馬可洛夫鏈來產生一定分布下的樣本。然而這些方法僅對于低維度的問題具有效果，相比于二維目標，對于三維目標外形的描述更為復雜，尤其是接近于實際情況的目標大多具有不規則形狀，其幾何外形的信息無法簡單地描述，而如果根據目標的剖分網格去描述，所需要的信息太多，會嚴重影響計算效率與精度，并且操作起來很復雜，因此使用目前的研究方法難以方便有效地描述三維實際目標外形的變化并進行不確定性分析。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種具有不確定源的多處薄涂敷飛行器RCS預測方法，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；