基于不規(guī)則網(wǎng)格細(xì)分法的分層粗糙面電磁散射數(shù)值模擬.pdf

1、自然界的大部分表面是按照一定概率密度分布的隨機(jī)粗糙表面,對(duì)分層結(jié)構(gòu)粗糙面電磁散射的研究,在微波遙感、雷達(dá)探測(cè)、地下目標(biāo)識(shí)別等眾多領(lǐng)域有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用前景。本文以月球環(huán)境為研究背景,利用月球雷達(dá)探測(cè)儀上的星載雷達(dá)作為激勵(lì)源,模擬了星載雷達(dá)對(duì)月表分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)時(shí)的電磁散射場(chǎng)。
　　星載雷達(dá)探測(cè)儀發(fā)射的高頻段電磁波可以有效的探測(cè)地下數(shù)百米到數(shù)千米的深度,為獲得次表層結(jié)構(gòu)特征提供有效手段。本文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)利用

2、隨機(jī)高斯粗糙表面來(lái)構(gòu)造月海的基礎(chǔ)表面,依照已有的隕石坑分布統(tǒng)計(jì)規(guī)律和形態(tài)特征模擬構(gòu)造了非均勻起伏的月陸地形;進(jìn)而利用規(guī)則和不規(guī)則三角網(wǎng)格對(duì)地形進(jìn)行數(shù)值剖分,用盡可能少的網(wǎng)格數(shù)量來(lái)表征月球表面的隨機(jī)起伏問(wèn)題。
　　(2)利用基爾霍夫近似、射線追蹤和 Stratton-Chu積分公式,給出了分層結(jié)構(gòu)雷達(dá)探測(cè)儀接收到散射場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算方法。在小尺寸面元的規(guī)則網(wǎng)格算法應(yīng)用過(guò)程中,計(jì)算結(jié)果精確,但網(wǎng)格數(shù)目較大,計(jì)算時(shí)間與網(wǎng)格數(shù)目N間約為如下關(guān)