申请/专利权人：西北核技术研究所

申请日：2023-12-26

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117763916A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/10;G06T17/20;G06F111/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明涉及一种电磁散射的模拟方法，为解决现有技术在模拟复杂地面电磁散射特性时采用直角网格剖分，导致计算结果精度不足的问题，而提供一种复杂地形下地表目标电磁散射的高效高保真模拟方法。本发明包括以下步骤：1设定长方体区域C0，建模，建立三维空间直角坐标系；2生成长方体区域C1；3生成长方体区域C2；4对长方体区域C2进行四面体非结构网格剖分，形成多个非结构网格单元；5计算平面电磁波垂直入射到完全匹配层后呈指数衰减的衰减系数；6计算长方体区域C1内物质的电磁散射特性以及完全匹配层内的电磁场数据；7获得长方体区域C1区域内复杂地形、地表目标和地面大气所在区域的电磁场分布数据。

主权项：1.一种复杂地形下地表目标电磁散射的高效高保真模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、选取一个同时含有复杂地形、地表目标以及地面大气的长方体区域C0，对该区域进行三维空间建模，建立三维空间直角坐标系，定义长方体区域C0沿x方向的长度为Lx1，沿y方向的长度为Ly1，沿z方向的高度为Lz1，位于地表之下的区域沿z方向的高度为Lz4；步骤2、对长方体区域C0的六个面分别进行扩展，生成包含长方体区域C0的长方体区域C1，其中沿x方向扩展的长度为Lx2，沿y方向扩展的长度为Ly2，沿z方向扩展的长度为Lz2，将长方体区域C1的六个表面设置为入射波加载的边界条件；步骤3、对长方体区域C1六个面分别进行扩展，生成包含长方体区域C1的长方体区域C2，其中沿x方向扩展的长度为Lx3，沿y方向扩展的长度为Ly3，沿z方向扩展的长度为Lz3，定义长方体区域C2与长方体区域C0之间的区域为截断计算区域的完全匹配层；步骤4、对长方体区域C2进行四面体非结构网格剖分，形成多个非结构网格单元；步骤5、计算平面电磁波垂直入射到所述完全匹配层后呈指数衰减的衰减系数，通过设置完全匹配层的介电常数、磁导率以及电导率，使该衰减系数为常数；步骤6、基于四面体非结构网格，采用高阶基函数的时域间断有限元方法，模拟计算长方体区域C1内物质的电磁散射特性以及完全匹配层内的电磁场数据；其中，长方体区域C1的入射波加载边界处电磁场的幅值依据入射电磁波的波矢方向确定；如果波矢方向指向地表目标，则在入射电磁波加载边界位置处的电磁场幅值为入射电磁波的幅值除以电磁波在完全匹配层内的衰减量；如果波矢方向远离地表目标，则入射电磁波加载位置处电磁场幅值为入射电磁波的幅值乘以电磁波在完全匹配层内的衰减量；步骤7、根据步骤6的模拟计算结果，整理后获得长方体区域C1内复杂地形、地表目标和地面大气所在区域的电磁场分布数据，计算得到电磁波辐射到复杂地形下地表目标的远场散射特性，完成对复杂地形下地表目标电磁散射的高效高保真模拟。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北核技术研究所 一种复杂地形下地表目标电磁散射的高效高保真模拟方法

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