[发明专利]获取雷达散射面积的方法

权利要求书

1.一种获取雷达散射面积的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、建立与部件参数相同的雷达散射模型，给定雷达工作频率或者雷达波波长；

步骤二、建立平面网格，确定网格步长大小，将平面网格平铺在部件四边形有限元投影模型上，在平面网格的每个单元内随机产生1～N条射击线，确定射击线的攻击方向；

步骤三、判断射击线是否与部件面元相交以判定该射击线是否击中部件；如果判定结果为击中部件，则进行步骤四；如果判定结果为未击中部件，则重复步骤三对下一小网格进行判定，直至判定结果为射击线击中部件；当射击线击中部件，射击线与部件面元相交的点为入射点，并且所述射击线从被穿透的部件上穿出的点为出射点；

步骤四、记录每个被射击线击中部件的信息；

步骤五、确定雷达散射体间的遮挡关系；对射击线与各部件的入射点坐标的Z坐标进行排序，Z坐标最小的部件即为最外面的部件，将里面的部件遮挡住了；

步骤六、将有限元建模软件中的原坐标系转换到投影坐标系；

步骤七、逐个计算各射击线模拟雷达电磁波照射到的非遮挡散射体的RCS值；

当射击线j方向与四边形网格法线夹角为零时，在多边形表面上没有分量，因此，入射场和散射场在表面上的相位没有变化，则RCS值为：

σj=4πA2λ2---(1)]]>

式中，A为四边形网格的面积；

对于第j条射击线，计算RCS的大小直接用如下公式：

σj=sin2E4πT4|Σn=1N(p→·a→n)exp(i2kr→n0·r^)sin(ka→n·r^)ka→n·r^|2---(2)]]>

式中，(E，A)分别为原坐标系下的射击线的俯仰角和方位角，且射击线方向用表示，四边形网格法向单位矢量用表示，是多边形平面上垂直于的矢量，表示四边形第n个顶点的位置矢量，即

r→n′=xn′x^+yn′y^---(3)]]>

r^=ux^+vy^+wz^---(4)]]>

式中，u，v，w是观察点的方向余弦，

u＝sinAcosE v＝-cosAcosE w＝sinE       （5）

设表示第n+1和第n个顶点之间所夹边的矢量，定义为第N和第1顶点间所夹边的矢量，表示为：

a→n=r→n+1′-r→n′=(xn+1′-xn′)x^+(yn+1′-yn′)y^---(6)]]>

是第n条边中点的位置矢量，T是在多边形平面上的投影长度，即

r→n0=12(r→n+1′+r→n′)=12[(xn+1′+xn′)x^+(yn+1′+yn′)y^]---(7)]]>

而

T=|r^-(r^·n^)n^|=|ux^+vy^|=u2+v2---(8)]]>

p→·a→n=(r^×n^)·a→n=(vx^-uy^)=(xn+1′-xn′)v+(yn+1′-yn′)u---(9)]]>

r→n0·r^=12{(xn+1′+xn′)u+(yn+1′+yn′)v}---(10)]]>

a→n·r^=(xn+1′-xn′)u+(yn+1′-yn′)v---(11)]]>

由（1）式和（2）式计算得到射击线j击中网格的RCS大小；

步骤八、分别累加所有射击线照射到的散射体的RCS值的实部与虚部，得到部件的总的RCS值；并判断是否累加了部件所有网格的RCS值，若是，则停止计算，输出该部件总的RCS值；否则，返回步骤三，重复以上过程，直到计算完每个网格的RCS的值。