目標(biāo)與環(huán)境電磁散射特性建模

內(nèi)容概要

《目標(biāo)與環(huán)境電磁散射特性建模——理論、方法與實現(xiàn)》系統(tǒng)介紹了目標(biāo)與環(huán)境電磁散射理論及各類分析、計算方法，討論了這些算法的原理、實施技術(shù)和適用范圍，以及相關(guān)理論、技術(shù)的發(fā)展和展望；同時，也介紹了與上述內(nèi)容密切相關(guān)的目標(biāo)與環(huán)境的幾何建模、電磁散射特性的測量以及模型的校模、驗證方法。分為“基礎(chǔ)篇”和“應(yīng)用篇”上、下兩冊。“應(yīng)用篇”重點介紹了目標(biāo)與環(huán)境電磁散射特性建模、分析和計算的實現(xiàn)方法及相關(guān)算例，共有13章內(nèi)容，主要包括目標(biāo)與環(huán)境幾何構(gòu)形的建模、矩量法及其實現(xiàn)、旋轉(zhuǎn)對稱矩量法及其實現(xiàn)、多層快速多極子方法及其實現(xiàn)、合元極技術(shù)及其實現(xiàn)、FDTD方法及其實現(xiàn)、部件合成法及其實現(xiàn)、面元法及其實現(xiàn)、圖形計算電磁學(xué)及其實現(xiàn)、地海雜波環(huán)境中目標(biāo)雙站電磁散射的復(fù)合建模與數(shù)值仿真、雷達(dá)目標(biāo)的強(qiáng)散射源建模及其實現(xiàn)、干擾云團(tuán)電磁散射特性與蒙特卡羅法的實現(xiàn)、多體散射的傳輸矩陣法和偶極子近似方法等。本書由國內(nèi)長期從事目標(biāo)與環(huán)境特性研究的眾多知名專家聯(lián)合撰寫而成，內(nèi)容貼近工程實用需求，適合于高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)高年級本科生及研究生、相關(guān)科研院所的工程技術(shù)人員作為學(xué)習(xí)、研究目標(biāo)與環(huán)境電磁散射問題的參考書。

書籍目錄

第1章 目標(biāo)與環(huán)境幾何構(gòu)形的建模  1.1 典型目標(biāo)體的幾何造型    1.1.1 曲面的基本知識    1.1.2 典型的二次曲面體的生成    1.1.3 其他典型曲面體的生成  1.2 一般曲面的造型方法    1.2.1 三次B樣條曲面    1.2.2 NURBS曲面    1.2.3 參數(shù)化幾何造型方法    1.2.4 圖形的變換和顯示方法    1.2.5 遮擋與消隱    1.2.6 目前常用的三維幾何造型軟件  1.3 特殊目標(biāo)的幾何建模    1.3.1 飛行器外形的幾何造型    1.3.2 艦艇外形的幾何造型    1.3.3 坦克外形的幾何造型  1.4 重建三維目標(biāo)體外形的方法    1.4.1 已知幾何數(shù)據(jù)和圖紙資料的目標(biāo)體幾何造型方法    1.4.2 由三面圖重建目標(biāo)體的三維構(gòu)形的方法    1.4.3 由圖片重建目標(biāo)體三維構(gòu)形的方法  1.5 目標(biāo)背景環(huán)境的幾何造型    1.5.1 常見的背景環(huán)境的幾何造型方法    1.5.2 沙土地面環(huán)境構(gòu)形的生成    1.5.3 海面環(huán)境構(gòu)形的生成    1.5.4 其他背景環(huán)境的生成  1.6 用于雷達(dá)目標(biāo)特性分析的幾何網(wǎng)格要求    1.6.1 目標(biāo)體表面的法矢分布計算    1.6.2 網(wǎng)格大小的要求    1.6.3 網(wǎng)格三角化    1.6.4 Coons曲面方法的網(wǎng)格加密重建與“曲面像素”生成  參考文獻(xiàn)第2章 矩量法及其實現(xiàn)  2.1 基本原理    2.1.1 矩量法的基本原理    2.1.2 積分方程    2.1.3 矩陣方程的求解  2.2 基函數(shù)和檢驗函數(shù)的選取    2.2.1 脈沖基函數(shù)    2.2.2 基于三角面元的RWG基函數(shù)    2.2.3 檢驗函數(shù)的選取  2.3 應(yīng)用于三維導(dǎo)體目標(biāo)的電磁散射    2.3.1 基于脈沖基的磁場積分方程的矩量法    2.3.2 基于RWG基函數(shù)的矩量法  2.4 應(yīng)用于三維介質(zhì)目標(biāo)的電磁散射    2.4.1 基于RWG基函數(shù)的均勻介質(zhì)目標(biāo)的矩量法    2.4.2 基于脈沖基的非均勻介質(zhì)目標(biāo)的矩量法  2.5 應(yīng)用于波導(dǎo)縫隙天線陣的電磁散射    2.5.1 基本原理    2.5.2 P—FFT 快速算法在矩量法中的應(yīng)用    2.5.3 數(shù)值結(jié)果和分析    2.5.4 結(jié)論  2.6 程序?qū)崿F(xiàn)    2.6.1 求解導(dǎo)體目標(biāo)電場積分方程的RWG基函數(shù)的矩量法程序    2.6.2 求解非均勻介質(zhì)目標(biāo)的體積積分矩量法程序  參考文獻(xiàn)第3章 旋轉(zhuǎn)對稱矩量法及其實現(xiàn)  3.1 旋轉(zhuǎn)對稱矩量法的原理    3.1.1 入射波的分解    3.1.2 面積分方程    3.1.3 矩量解  3.2 若干關(guān)鍵問題    3.2.1 奇異值的處理    3.2.2 如何確定入射平面波分解成柱面波的個數(shù)    3.2.3 BnRMOM    3.2.4 寬頻信息的獲取    3.2.5 幾何建模及剖分  3.3 軟件編制  ……第4章 多層快速多極子方法及其實現(xiàn)第5章 合元極技術(shù)及其實現(xiàn)第6章 FDTD方法及其實現(xiàn)第7章 部件合成法及其實現(xiàn)第8章 面元法及其實現(xiàn)第9章 圖開計算電磁學(xué)及其實現(xiàn)第10章 地海雜波環(huán)境中目標(biāo)雙站電磁散射的復(fù)合建模與數(shù)值仿真第11章 雷達(dá)目標(biāo)的強(qiáng)散射源建模及其實現(xiàn)第12章 干擾云團(tuán)電磁散射特性與蒙特卡羅法的實現(xiàn)第13章 多體散射的傳輸矩陣法和偶極子近似方法

章節(jié)摘錄

　　第1章 目標(biāo)與環(huán)境幾何構(gòu)形的建?！　∧繕?biāo)和環(huán)境構(gòu)形的建模是目標(biāo)和環(huán)境電磁散射特性計算的幾何模型基礎(chǔ)。目標(biāo)幾何模型的建立是否準(zhǔn)確與合理，對目標(biāo)電磁散射特性計算的結(jié)果會產(chǎn)生較大影響。早期對于組合體目標(biāo)的電磁散射特性計算，通常用一些標(biāo)準(zhǔn)三維體（如圓柱體、圓錐體、球體、平面、多面體、橢球體）來替代，作估算分析。隨著雷達(dá)目標(biāo)特性分析技術(shù)的發(fā)展，要求更加精確的計算結(jié)果，用標(biāo)準(zhǔn)三維體組合模擬目標(biāo)的建模方法已不能滿足實際應(yīng)用。　　計算機(jī)圖形學(xué)和計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)的發(fā)展，使得精確描述復(fù)雜形狀的目標(biāo)體幾何模型得以實現(xiàn)。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的三維計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)只是極為簡單的線框式系統(tǒng)，它只能表達(dá)基本的幾何信息，不能有效表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。70年代孔斯（COONS）曲面和貝齊爾（Bezier）曲面造型技術(shù)的出現(xiàn)，描述自由曲線和曲面的方法已成功地用于汽車、飛機(jī)等機(jī)械產(chǎn)品的計算機(jī)輔助幾何外形設(shè)計。接著發(fā)展出更為靈活控制曲面造型的B樣條理論，后來又出現(xiàn)了非均勻有理B樣條（NITRRS）曲線和曲面。曲面造型方法使得CAD技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們在用計算機(jī)設(shè)計自由曲線及自由曲面問題時變得可以實際操作，開發(fā)出以表面模型為特點的自由曲面實用建模方法，推出了一系列三維曲面造型軟件系統(tǒng)，如計算機(jī)輔助三維接口應(yīng)用（CATIA）等。這一時期標(biāo)志著計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)從單純模仿工程圖紙中解放出來向直接三維設(shè)計發(fā)展。80年代初，發(fā)展出基于實體造型技術(shù)的大型計算機(jī)輔助設(shè)計/計算機(jī)輔助工程（CAD／CAF）軟件，能夠精確表達(dá)零件的全部屬性，包括孔、槽和其他物理特性等。

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