二維艦船及編隊(duì)與一維粗糙海面復(fù)合電磁散射特性研究.pdf

1、為了提高海上目標(biāo)的偵察與反偵察、隱身與反隱身能力和海面戰(zhàn)場(chǎng)管控能力，必須加強(qiáng)艦船與粗糙海面復(fù)合電磁散射問(wèn)題的研究。實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)中艦船多以編隊(duì)?wèi)?zhàn)斗群的形式出現(xiàn)，但現(xiàn)階段的研究基本都還停留在單艦船與粗糙海面復(fù)合電磁散射問(wèn)題的分析上，艦船編隊(duì)與粗糙海面復(fù)合電磁散射問(wèn)題還鮮有研究。
　　本論文依托于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:隨機(jī)粗糙海面上的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)電磁散射分析(5130726)，針對(duì)艦船編隊(duì)與粗糙海面復(fù)合電磁散射問(wèn)題，對(duì)二維艦船及編隊(duì)與一維粗糙海

2、面之間的復(fù)合電磁散射特性進(jìn)行研究。本文的主要工作有:
　　1、建立基于蒙特卡羅建模方法的一維/二維隨機(jī)粗糙面;提出并計(jì)算一維粗糙海面的等效均方根高度和等效相關(guān)長(zhǎng)度;建立基于PM譜和JONSWAP譜的一維粗糙海面;分別用風(fēng)速和等效參數(shù)分析兩種海面的特點(diǎn)。
　　2、用雙尺度方法(TSM)研究一維粗糙海面的電磁散射特性，并與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，說(shuō)明雙尺度方法的有效性;用矩量法(MOM)計(jì)算多種條件下一維粗糙海面的雙站散射系數(shù)，總結(jié)一

3、維粗糙海面電磁散射的特點(diǎn)和規(guī)律。
　　3、用矩量法研究二維單艦船與一維粗糙海面的復(fù)合電磁散射問(wèn)題，推導(dǎo)垂直(VV)極化和水平（HH）極化情況下完整的積分方程、矩陣方程以及散射系數(shù)的表達(dá)式，計(jì)算多種條件下二維單艦船與一維粗糙海面復(fù)合電磁散射的散射系數(shù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié);用矩量法研究二維艦船編隊(duì)與一維粗糙海面的復(fù)合電磁散射問(wèn)題，推導(dǎo)VV極化下艦船編隊(duì)復(fù)合時(shí)積分方程、矩陣方程以及各矩陣塊的統(tǒng)一表達(dá)形式，計(jì)算多種條件下艦船編隊(duì)復(fù)合時(shí)

4、的散射系數(shù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。
　　4、用時(shí)域有限差分(FDTD)方法研究二維艦船編隊(duì)與一維粗糙海面的復(fù)合電磁散射問(wèn)題。建立二維艦船編隊(duì)與一維粗糙海面復(fù)合電磁散射的時(shí)域有限差分方法模型，并對(duì)復(fù)合模型進(jìn)行差異化區(qū)域劃分;推導(dǎo)采用單軸各向異性完全匹配層(UPML)邊界時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的迭代計(jì)算公式，給出VV極化下遠(yuǎn)近場(chǎng)外推后的散射系數(shù)表達(dá)式;計(jì)算多種條件下的散射系數(shù)，并與矩量法結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)散射系數(shù)隨各變量的變化規(guī)律。