[发明专利]一种运动目标时域散射回波的快速仿真建模方法

权利要求书

1.一种运动目标时域散射回波的快速仿真建模方法，其特征在于，包含以下过程：

步骤S1、确定目标的运动方式，对目标运动方式进行分解，对目标的匀速的直线运动进行分析，建立相应的相对速度坐标系，利用相对论原理分析运动对目标时域散射回波的影响；

步骤S2、通过测绘获取目标几何外形，通过小贴片单元进行目标外形的网格离散，确定拟合目标整体几何外形的贴片单元组；

步骤S3、建立求解目标时域散射回波的算子方程，利用时域物理光学法和时域边缘绕射模型求解运动目标时域散射回波；

步骤S4、利用步骤S1中的相对速度坐标系、步骤S2中的目标贴片单元组及步骤S3中的时域散射场求解算子完成运动目标的时域散射场的仿真计算，得到运动目标的回波散射特征。

2.如权利要求1所述的一种目标时域散射回波的快速仿真建模方法，其特征在于，所述步骤S2中采用平面三角形单元进行目标几何外形的拟合，满足外形拟合精度的要求，目标平滑结构采用几何面元，大曲率结构采用小贴片单元进行拟合，整体网格数目≤10万。

3.如权利要求1所述的一种目标时域散射回波的快速仿真建模方法，其特征在于，所述利用相对论原理分析运动对目标时域散射回波的影响包含以下过程：

在t＝0的时刻两坐标系的原点重合，设匀速直线运动的矢量为v，则两坐标系的时间、空间坐标的洛伦兹变换关系为：

LTct′=γ·ct-γβ·tr′=α·r-γctβ]]>

式中，β＝v/c，β²＝β·β，α＝I+(γ-1)ββ/β²，I为单位对角矩阵；有坐标变换可知，各电磁场分量对应关系为

E′_//＝E_//E′_⊥＝γ·(E_⊥+β×cB_⊥)

B′_//＝B_//cB′_⊥＝γ·(B_⊥-β×E_⊥)

D′_//＝D_//cD′_⊥＝γ·(cD_⊥+β×H_⊥)

H′_//＝H_//H′_⊥＝γ·(H_⊥-β×cD_⊥)。

4.如权利要求3所述的一种目标时域散射回波的快速仿真建模方法，其特征在于，利用时域物理光学法和时域等效边缘电磁流方法开展时域散射回波的求解包含以下过程：采用时域物理光学法进行求解时，目标表面的感应电流为：

时域表面电流所产生的远区的散射场为：

Esca(r,t)≈-η04πr·c∫∫s′∂JstPO(r′,τ)∂τds′]]>

Hsca(r,t)≈-14πr·c∫∫s′∂JstPO(r′,τ)∂τds′]]>

JstPO(r′,τ)=JsPO(r′,τ)-(JsPO(r′,τ)·s)·s]]>

式中，r为远区场点位置，s为散射方向的单位矢量，τ＝t-r/c+r·s/c为延迟时间，η₀为自由空间的波阻抗；

当目标存在较多边缘时，采用时域等效边缘电磁流方法开展时域绕射波仿真，其求解公式为：

EdEEC(r,t)=η04πrs×[s×∫l2[l·Ei(r′,t′)·Deη0·sin2βi+l·Ei(r′,t′)·Demsin2βi]·l·dl′+14πrs×∫l2η0·l·Hi(r′,t′)·Dmsinβi·sinβsl·dl′]]]>

式中，各变量参数物理意义与时域物理光学法中涉及的一致。l为棱边长度，β为入射角度和散射角度，D为电场和磁场的绕射系数，仿真过程中将时域等效边缘电磁流方法的求解结果与时域表面电流所产生的远区的散射场进行矢量迭代得到时域散射回波数据。