电大目标雷达散射截面高阶算法研究

"这篇文档详细探讨了复杂电大目标的雷达散射截面（RCS）计算中的高阶算法，重点关注如何通过结合数值方法和近似策略解决大规模计算难题。" 在雷达散射截面（RCS）的研究中，对于电大目标的计算是一个挑战，因为这些目标通常包含大量光滑曲面和精细散射结构。传统的矩量法或Nyström等数值方法会导致大量的未知量，使得求解过程变得极其复杂。为了解决这一问题，文档提出了采用高阶算法的策略，这种算法能够在保持较高精度的同时，减少所需的未知量。 高阶算法的核心在于选用高阶基函数，从而更精确地描述未知物理量的分布。这包括0阶、1阶和2阶等不同阶数的基函数，其中更高的阶数意味着更高的精度。然而，构建高阶基函数特别是对于面单元和体单元来说非常复杂，这也是高阶算法应用不广泛的原因之一。 文档中提到了一种基于Nyström方法的高阶算法，该方法通过点的离散避免了直接构造高阶基函数的难题，实现了简单且灵活的阶次切换。Nyström方法的建模部分能够高精度地表示散射体，减少建模误差，并且不依赖特定的建模工具。此外，该方法可以结合不同的积分方程，如电动势积分方程（EFIE）、磁势积分方程（MFIE）和混合边界条件积分方程（CFIE），以适应不同的计算需求。 在分析影响RCS的因素时，文档指出目标的电性能、几何外形、雷达波的照射方位、波长以及极化形式都会产生显著影响。在高频区，如飞机这类目标，其散射场可以视为由多个独立散射中心的贡献组成，因此，对高频区目标的散射机理研究至关重要。 最后，文档还讨论了不同频率区域的散射问题分析方法，包括低频区的瑞利近似和波恩近似，谐振区的矩量法（MoM）和有限元方法（FEM），以及高频区的几何光学（GO）和物理光学（PO）等近似方法。对于复杂电大目标，常常需要采用混合方法进行计算。 这篇文档提供了深入的见解，阐述了如何利用高阶算法和Nyström方法有效计算复杂电大目标的雷达散射截面，这对于理解和优化雷达隐身技术具有重要意义。