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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开一种基于ACA与CAT的获取电大尺寸目标宽带RCS方法，实现步骤为：1对电大尺寸目标表面进行剖分；2在剖分后的目标表面定义RWG基函数；3对电大尺寸目标表面的RWG基函数进行分组；4将阻抗矩阵划分为近场块和远场块；5确定宽带的切比雪夫采样点；6分别填充采样点处的阻抗矩阵远场块和近场块；7用入射波电场填充采样点的激励矢量；8求解各切比雪夫采样点处的表面感应电流9计算宽带内每个频点的表面电流；10获取电大尺寸目标的宽带雷达散射截面。本发明在切比雪夫逼近的基础上结合自适应交叉近似算法，大幅度减小运算时间，降低内存需求。

主权项：1.一种基于ACA与CAT的获取电大尺寸目标宽带RCS方法，其特征在于，在切比雪夫逼近技术的基础上结合自适应交叉近似技术；该方法包括以下步骤：步骤1，对电大尺寸目标表面进行剖分：采用三角剖分法，将电大尺寸目标表面剖分为D个三角形面片，对剖分后每个三角形进行编号并标注每个三角形中每个顶点的坐标；步骤2，在剖分后的目标表面定义RWG基函数：将每个三角形面片以及与该三角形面片有公共边的三角形面片组成一个三角形面片对，在每个三角形面片对上定义一个RWG基函数；步骤3，对电大尺寸目标表面的RWG基函数进行分组：步骤3.1，建立一个完全包含电大尺寸目标的立方体，将立方体等分为八个立方体块；步骤3.2，将处在同一个立方体块的RWG基函数划分为一个RWG基函数组；步骤3.3，将每个含有RWG基函数的小立方体块再等分为八个大小的立方体块，采用与步骤3.2相同的方法，将RWG基函数分为更小的组，以此重复，直到等分后的立方体块的边长小于0.5λb为止，得到划分好的RWG基函数组；其中，λb表示宽带截止频率对应的波长；步骤4，将阻抗矩阵划分为近场块和远场块：在[ka,kb]宽带范围内，将电大尺寸目标表面各组基函数之间的空间距离大于λa的两组RWG基函数之间形成的阻抗矩阵划分为远场块，将间隔小于等于λa的两组RWG基函数之间形成的阻抗矩阵划分为近场块，各组基函数本身组内形成的阻抗矩阵也划分为近场块；其中，ka和kb分别表示宽带的起始频点和截止频点的波数，λa表示宽带起始频率对应的波长；步骤5，利用切比雪夫采样点公式，计算每个切比雪夫采样点；步骤6，分别填充采样点处的远场块和近场块：步骤6.1，通过自适应交叉近似算法，将每个切比雪夫采样点处的远场块压缩成两个低秩矩阵乘积的形式；所述的每个切比雪夫采样点处的远场块压缩成两个低秩矩阵乘积的形式为：其中，Zyfarki表示第i个切比雪夫采样点ki处的第y个远场块，y＝1,2,3σ，σ表示远场块的总数，表示第i个切比雪夫采样点ki处的第y个远场块被自适应交叉近似方法压缩分解成的低秩列矩阵，表示第i个切比雪夫采样点ki处的第y个远场块被自适应交叉近似方法压缩分解成的低秩行矩阵，表示第i个切比雪夫采样点ki处的第y个远场块压缩分解后低秩矩阵的秩；步骤6.2，利用矩量法，填充阻抗矩阵近场块；步骤7，用入射波电场填充采样点处的激励矢量：利用均匀平面波照射目标获取入射波电场，利用入射波电场计算每个采样点处电大尺寸目标表面的激励矢量；步骤8，求解每个切比雪夫采样点处的表面感应电流：步骤8.1，构建矩阵方程ZkiIki＝Wki，其中，Zki表示第i个切比雪夫采样点ki处的阻抗矩阵且已被划分为o个近场块和σ个远场块，o表示近场块的总个数，Iki表示第i个切比雪夫采样点ki处的表面电流，Wki表示第i个切比雪夫采样点ki处的激励矢量；步骤8.2，采用稳定双共轭梯度法BICGSTAB求解矩阵方程，得到每个切比雪夫采样点处的表面电流；步骤9，按照下式，计算宽带内每个频点对应波数处的表面电流： 其中，Iβρ表示第ρ个频点对应波数βρ处的表面电流，ρ＝1，2，3ζ，ζ表示宽带内频点的总数，βρ表示波数βρ做坐标变换后的数值，Tγβρ表示在βρ处的γ阶切比雪夫多项式，γ表示切比雪夫多项式的阶数，γ＝1,2,3g,g表示切比雪夫采样点的总数，Tγki表示切比雪夫多项式Tγβρ在切比雪夫高斯节点ki处的解析值；步骤10，按照下式，获取电大尺寸目标的宽带内每个频点对应波数处的雷达散射截面： 其中，σβρ表示第ρ个频点对应波数βρ处的雷达散射截面，表示对雷达与电大尺寸目标距离R取极限操作，π表示圆周率，j表示虚数单位符号，Z0表示空气中波阻抗，表示观察点位置矢量r′的单位矢量，×表示叉乘操作，∫∫S表示面积分操作，N表示三角形面片对定义的RWG基函数的总数，d表示三角形面片对定义的RWG基函数的序号，d＝1,2,3N，Idβρ表示电流Iβρ中对应的第d个解,fdrd表示电大尺寸目标表面三角形面片对定义的第d个RWG基函数，rd表示电大尺寸目标表面第d个RWG基函数中的场点矢量，|·|2表示取模值平方操作，e表示自然常数，Ein表示入射波电场。

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