[發明專利]基于物理光學法獲取太赫茲波段目標雷達散射截面的方法

有效

• 申請號: 202011412666.X
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112684426B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 李江挺;張海峰;卞政;郭立新;史曉敏
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G06T7/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;張問芬

1.基于物理光學法獲取太赫茲波段目標雷達散射截面的方法，其特征在于，包括如下：

(1)建立目標幾何模型，并根據目標預計在太赫茲波段剖分的面元數量和剖分軟件一次能夠剖分的最大面元數量確定對目標模型的分割份數；

(2)對確定的分割模型進行三角剖分，分別得到包含有三角形面元信息的剖分文件；

(3)選取若干份剖分文件獲取它們包含的所有三角形點坐標信息并進行合并，每一份合并文件包含的三角形數目為1000萬-2000萬個；

(4)將每一份合并文件中的三角形頂點坐標信息讀入，計算每個三角形單位外法向矢量判斷該合并文件中的三角形面元能否被入射波照亮：

對每個三角面元，若則該三角面元被判斷為照亮面元，并對照亮面元進行標記，式中，為單位入射波方向矢量；

若則該三角面元被判斷為遮擋面元，不進行標記；

(5)計算每一個照亮面元的散射電場的因子I

式中，是單位散射方向矢量，為照亮面元的單位外法向矢量，為入射波電場

矢量，是單位入射波方向矢量，j是虛數單位，k為入射波波數；

(6)將合并文件中所有通過照亮面元計算的I相加得到該合并文件的散射電場因子I'；

(7)重復步驟(5)-(6)求出所有合并文件的散射電場因子I'，并將所有I'相加，得到目標總的散射電場因子I_總；

(8)根據目標總的散射電場因子I_總，求得目標在該太赫茲波段的雷達散射截面：其中λ為入射波波長。

2.根據權利要求書1所述的方法，其中(1)預計目標在太赫茲波段剖分的面元數量，是根據不同頻率下同一目標剖分的面元數與電磁波頻率的倍數的平方成正比的關系，并結合目標在低頻波段剖分的面元數量，預估出目標在太赫茲波段剖分的面元數量。

3.根據權利要求書1所述的方法，其中(2)中對確定的分割模型進行三角剖分，是以入射波波長的1/10-1/6為邊長的等邊三角形為單位對分割模型的表面進行剖分，并得到含有每一個三角面元頂點坐標面元信息的STL格式文件或HMASCII格式文件。

4.根據權利要求書1所述的方法，其中(3)獲取剖分文件包含的所有三角面元點坐標信息，是根據不同的文件格式進行：

如果剖分文件是STL格式，則直接讀取文件中包含的所有三角形點坐標信息；

如果剖分文件是HMASCII格式，則先依據三角形頂點的編號是對應網格面節點的編號，再由網格面節點的編號對應的坐標信息進而獲取三角形頂點坐標信息。

5.根據權利要求書1所述的方法，其中(4)中計算每個三角面元單位外法向量其實現如下：

(4a)根據三角形頂點坐標A,B,C計算三角形單位法向量以及三角形重心

(4b)計算目標內任意一點D到三角形重心G的向量并計算與三角形單位法向量的內積

(4c)根據內積a值的正負確定三角形單位外法向量：

若a的值為正，則取為三角形單位外法向量

若a的值為負，則取的反向向量為三角形單位外法向量