Рассеяние электромагнитных волн на объектах сложной электрофизической структуры и формы

• Автор: Борзов, Андрей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 412 с. : ил

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
БРЛС бортовая радиолокационная система
БПЭ базовый пространственный элемент
ГМ геометрическая модель
гтд геометрическая теория дифракции
две двугранная вогнутая структура
ДН диаграмма направленности
ДОР диаграмма обратного рассеяния
ДРЛХ дифференциальная радиолокационная характеристика
ЕВУ естественные внешние условия
мкв метод краевых волн
ммдв миллиметровый диапазон длин волн
ОИР область интенсивного рассеяния
ол объект локации
ПМР поляризационная матрица рассеяния
ПР поле рассеяния
РЖ радиолокационный канал
РЛС радиолокационная система
РЛХ радиолокационные характеристики рассеяния
РИМ радиопоглощающий материал
СБРЛ системы ближней радиолокации
САПР система автоматизированного проектирования
скго система координат главных осей
ФН функция направленности
ФТД физическая теория дифракции
ФЦ фазовый центр
цск целевая система координат
эо элементарный отражатель
ЭПР эффективная поверхность рассеяния
ЭЯ элементарная ячейка
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Методы исследований рассеяния электромагнитных волн на объектах сложной электрофизической структуры и формы. Построения математических моделей рассеяния ЭМВ
1.1. Оператор рассеяния объекта локации как основной элемент информационного канала
1.2. Анализ основных факторов, влияющих на распространение коротких электромагнитных волн
1.3. Формализация процесса рассеяния ЭМВ на объектах сложной пространственной конфигурации
1.3.1. Анализ современных методов математического моделирования процесса взаимодействия ЭМВ с объектами сложной формы
1.3.2. Интегральное представление произвольной совокупности источников вторичного излучения объектов сложной формы
1.3.3. Энергетические характеристики вторичных полей излучения объектов сложной пространственной конфигурации
1.4. Анализ рассеивающих свойств малозаметного объекта типа В2 методом математического моделирования
1.5. Исследование дифракционных полей сложных радиолокационных сцен методом сквозного математического моделирования
1.5.1. Алгоритм формирования суммарного сигнала
1.5.2. Оценка предельных границ облучения и приема на поверхности сцены
1.5.3. Спектральная модель сложного зондирующего сигнала
1.5.4. Модель относительного движения антенной системы
Выводы к главе
2. Синтез математической модели геометрического образа объекта сложной пространственной конфигурации
2.1. Аналитическая модель геометрического образа объекта локации
2.1.1. Базовые элементы аналитической модели объекта локации
2.1.2. Геометрическая модель острых кромок объекта локации
2.1.3. Анализ условий затенения - маскировки точки на поверхности кусочно-аналитической модели
2.1.4. Библиотека кусочно-аналитических моделей объектов сложной формы
2.2. Создание 3-0 модели объектов локации в среде современных
систем автоматизированного проектирования
2.2.1. Использование современных систем автоматизированного
проектирования и визуализации для создания полигональной модели объекта на фоне рельефа
2.2.2. Создание рельефа сложной формы в среде системы ЗОМАХ
2.3. Полигональная модель объекта сложной формы
2.3.1. Геометрическая модель примитива
2.3.2. Условия стыковки элементов полигональной геометрической модели
2.3.3. Алгоритм проверки условий затенения точки на поверхности
рельефа сложной формы
Выводы к главе
3. Рассеяние электромагнитных волн на статистически неровных поверхностях
3.1 Анализ моделей рассеяния различными типами подстилающих поверхностей
3.2. Электродинамические параметры земных покровов
3.3. Статистические параметры и характеристики шероховатых поверхностей
3.4. Общие положения математического моделирования характеристик рассеяния статистически шероховатых поверхностей
3.5. Метод касательной плоскости
3.6. Метод малых возмущений
3.7. Модель двухкомпонентных неровностей
3.8. Современные методы экспериментального исследования
характеристик рассеяния подстилающих поверхностей
Выводы к главе
4. Исследование рассеяния электромагнитных волн с гладкой частью поверхности объектов сложной формы
4.1. Поле источников на гладкой поверхности импендансного типа
4.2. Оценка вклада вторичных полей рассеяния от плоских элементов кусочно-аналитической модели объекта
4.3. Анализ вторичных полей рассеяния от поверхностей второго порядка
4.4. Оценка интегралов Лапласа от источников вторичных полей на прямоугольном растре
4.4.1. Кубатурная формула оценки осциллирующих интегралов
4.4.2. Адаптивный алгоритм вычисления двумерных осциллирующих интегралов Фурье методом Филона
4.4.3. Тестирование адаптивного алгоритма
Выводы к главе
5. Анализ полей рассеяния коротких радиоволн на острых кромках и двугранных вогнутых структурах

для решения прямых задач электродинамики, т.е. при заданной геометрии рассеивающего объекта определить дифракционное поле. Поскольку в лазерном диапазоне, где впервые была использована модель, несущественны такие эффекты как рассеяние на ребрах и двугранных вогнутых структурах, то для рационального применения этой модели в задачах электродинамики необходима ее модернизация. Использование такой аналитической модели позволяет полностью алгоритмизировать наиболее универсальный, среди всех эвристических, метод ФТД и сделать качественный шаг в исследовании полей рассеяния коротких волн на ОЛ сложной формы.
Таким образом, алгоритмизация универсального электродинамического метода ФТД на основе кусочно-аналитической модели геометрического образа объекта позволяет рассчитывать входные сигналы радиолокационных систем любого класса и назначения.
1.3.2. Интегральное представление произвольной совокупности
источников вторичного излучения объектов сложной формы.
Реальный объект рассеяния сколь угодно сложной пространственной конфигурации можно представить в виде совокупности поверхностей Э) Д2 , ... ,8П , которые ограничивают произвольную однородную и изотропную область о, внутри которой определено произвольное распределение источников возбуждения. Источниками поля, в общем случае, являются как электрические токи .1С и заряды ре, так и магнитные токи 1т и заряды рт . Все поля являются стационарными и гармоническими с временной зависимостью вида ехр(-ко1:), со - круговая частота. Тогда векторы напряженности электрического Е и магнитного Н полей в произвольной точке Р внутри области о являются решениями двух симметричных волновых дифференциальных уравнений