[發(fā)明專利]一種不確定結(jié)構(gòu)電大目標(biāo)電磁散射特性分析方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010081535.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN111368398A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇;李煥敏;黨訓(xùn)旺;郝津釧;殷紅成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

1.一種不確定結(jié)構(gòu)電大目標(biāo)電磁散射特性分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、采用非有理B樣條曲面建模，構(gòu)建含可變結(jié)構(gòu)的目標(biāo)幾何模型，以控制點(diǎn)描述目標(biāo)結(jié)構(gòu)的不確定性，各所述控制點(diǎn)的坐標(biāo)值根據(jù)實(shí)際情況表示為不同的隨機(jī)變量；

S2、根據(jù)所述目標(biāo)幾何模型，基于物理光學(xué)近似法得到遠(yuǎn)區(qū)散射場積分方程，并引入目標(biāo)結(jié)構(gòu)的不確定性，通過泰勒級(jí)數(shù)展開實(shí)現(xiàn)確定項(xiàng)與隨機(jī)項(xiàng)的分離，計(jì)算隨機(jī)項(xiàng)遠(yuǎn)區(qū)散射場，得到電大目標(biāo)的電磁散射特性結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步驟S1中采用非有理B樣條曲面建模，構(gòu)建含可變結(jié)構(gòu)的目標(biāo)幾何模型時(shí)，目標(biāo)上的任意一點(diǎn)表示為：

其中，u、v分別表示曲面節(jié)點(diǎn)矢量，R_i,j(u,v)表示基于節(jié)點(diǎn)矢量的分段有理基函數(shù)，P_ij表示控制點(diǎn)，m、n分別表示兩個(gè)維度上的總控制點(diǎn)數(shù)，i、j分別表示各控制點(diǎn)的編號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：

所述步驟S2中，基于物理光學(xué)近似法得到遠(yuǎn)區(qū)散射場積分方程時(shí)，由斯特拉頓-朱蘭成方程得到良導(dǎo)體目標(biāo)的遠(yuǎn)區(qū)散射場表達(dá)式為：

其中，E_s(r)表示遠(yuǎn)區(qū)散射場，r表示坐標(biāo)原點(diǎn)到觀察點(diǎn)的矢徑，k表示電磁波波數(shù)，η表示磁導(dǎo)率，R₀表示觀察點(diǎn)與目標(biāo)的距離，s表示目標(biāo)表面的照明部分，和分別表示入射方向和觀察方向的單位矢量，n表示表面法向單位矢量，H_i表示入射磁場強(qiáng)度，r'表示坐標(biāo)原點(diǎn)到散射源處的矢徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：

所述步驟S2中引入目標(biāo)結(jié)構(gòu)的不確定性后，得到如下表達(dá)式：

E(α^I)＝b(α^I)

其中，E(α^I)表示遠(yuǎn)區(qū)散射場，α^I表示區(qū)間中的任意值，α^c和分別表示不確定量的確定部分和隨機(jī)部分，b(α^I)表示基于不確定性表示的目標(biāo)散射場物理光學(xué)近似計(jì)算式。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：

所述步驟S2中通過泰勒級(jí)數(shù)展開實(shí)現(xiàn)確定項(xiàng)與隨機(jī)項(xiàng)的分離時(shí)，對(duì)b(α^I)進(jìn)行一階泰勒級(jí)數(shù)展開，得：

其中，n表示隨機(jī)變量的個(gè)數(shù)，α_i表示第i個(gè)隨機(jī)變量，Δα_i表示第i個(gè)隨機(jī)變量的最大變化范圍。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：

所述步驟S2中計(jì)算隨機(jī)項(xiàng)散射場時(shí)，采用如下公式：

E^c+ΔE^I＝b(α^c)+Δb^I

其中，ΔE^I表示遠(yuǎn)區(qū)散射場的變化量，E^c表示目標(biāo)尺寸為α^c時(shí)的遠(yuǎn)區(qū)散射場，定義為：

E^c＝b(α^c)

則有：

結(jié)合良導(dǎo)體目標(biāo)的遠(yuǎn)區(qū)散射場表達(dá)式，有：

其中，A表示與α_i對(duì)應(yīng)的區(qū)域面積；

進(jìn)而計(jì)算出ΔE^I，得到含不確定結(jié)構(gòu)電大目標(biāo)的電磁散射特性結(jié)果。

7.一種不確定結(jié)構(gòu)電大目標(biāo)電磁散射特性分析裝置，其特征在于，包括：

建模單元，用于采用非有理B樣條曲面建模，構(gòu)建含可變結(jié)構(gòu)的目標(biāo)幾何模型，以控制點(diǎn)描述目標(biāo)結(jié)構(gòu)的不確定性，各所述控制點(diǎn)的坐標(biāo)值根據(jù)實(shí)際情況表示為不同的隨機(jī)變量；

解算單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)幾何模型，基于物理光學(xué)近似法得到遠(yuǎn)區(qū)散射場積分方程，并引入目標(biāo)結(jié)構(gòu)的不確定性，通過泰勒級(jí)數(shù)展開實(shí)現(xiàn)確定項(xiàng)與隨機(jī)項(xiàng)的分離，計(jì)算隨機(jī)項(xiàng)散射場，得到電大目標(biāo)的電磁散射特性結(jié)果。