[发明专利]基于等效原理的区域分解阶数步进时域积分方法

摘要

本发明公开了一种基于等效原理的区域分解阶数步进时域积分方法。步骤如下：求解散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用；求解等效面与等效面之间的相互作用，一个等效面上的等效散射电磁流在其他等效面上感应出相应的等效散射电磁流，各个等效面之间通过相互耦合作用不断更新其表面的等效散射电磁流，直至达到稳定状态；根据求得的散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用关系以及等效面与等效面之间的相互作用关系，采用迭代法求解出等效面上最终的等效散射电磁流；由等效面上的最终等效散射电磁流，根据互易定理求解出雷达散射截面积。本发明可对多个目标的散射特性进行快速的电磁散射仿真，其实现过程灵活自由，具有很强的实际工程应用价值。

主权项

1.一种基于等效原理的区域分解阶数步进时域积分方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、求解散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用，入射电磁场在等效面上产生等效入射电磁流，该等效入射电磁流在散射目标上生成感应电磁场并产生相应的散射电磁流，目标上的散射电磁流在等效面上感应出相应的等效散射电磁流；步骤2、求解等效面与等效面之间的相互作用，一个等效面上的等效散射电磁流在其他等效面上感应出相应的等效散射电磁流，感应出的等效入射电磁场会叠加在原有的平面波的入射电磁场上，对等效面内的散射目标作用，各个等效面之间通过相互耦合作用不断更新其表面的等效散射电磁流，直至达到稳定状态；步骤3、根据步骤1求得的散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用关系以及步骤2所得等效面与等效面之间的相互作用关系，采用迭代法求解出等效面上最终的等效散射电磁流；步骤4、由等效面上的最终等效散射电磁流，根据互易定理求解出雷达散射截面积；步骤1所述求解散射目标与包围该目标的等效面间的相互作用，具体包括以下步骤：步骤1.1、求解入射电磁场在等效面上感应生成的等效入射电磁流，入射电场E^inc和入射磁场H^inc照射到等效面上，在等效面上产生了等效入射电流和等效入射磁流其中：其中，H^inc(r,t)表示r点t时刻的入射磁场，E^inc(r,t)表示r点t时刻的入射电场，为等效面的外法向分量，表示等效面上r点t时刻的等效入射电流，表示等效面上r点t时刻的等效入射磁流；步骤1.2、由等效面上的等效入射电磁流求解散射目标上感应的等效入射电场：其中，代表散射目标上r处t时刻的入射电场，R＝|r‑r′|，r为任意场点相对于坐标原点的位置矢量，r′为源点相对于坐标原点的位置矢量，c是电磁波在媒质中的传播速度，ε为媒质中的介电常数、μ为媒质中的磁导率，τ＝t‑R/c是滞后的时间，各个算子表达式如下：式中，为磁场积分方程对应的算子作用于磁流，为电场积分方程对应的算子作用于电流，为磁场积分方程对应的算子作用于电流，为电场积分方程对应的算子作用于磁流；步骤1.3、求解散射目标上的散射电磁流，由时域阶数步进矩量法得散射目标上的散射电流：其中，代表散射目标上最终的散射电流，代表第j阶散射目标上的散射电流，表示进行空间和时间伽辽金测试后当前阶数产生的阻抗矩阵，表示进行空间和时间伽辽金测试后第i‑j阶产生的阻抗矩阵，Vⁱ是对入射场进行空间和时间伽辽金测试后产生的向量，i、j代表阶数步进的阶数；步骤1.4、求解由散射目标上的散射电流在其对应的等效面上产生的等效散射电磁场：其中，表示等效面上产生的等效散射磁场，表示等效面上产生的等效散射电场，则等效面上的等效散射电磁流为：其中，表示等效面上产生的等效散射电流，表示等效面上产生的等效散射磁流。