王 盟,李 燕,程志华,牛立强

(1.天津冶金职业技术学院电子信息工程系,天津300400;2.国家电网河南电力公司物资公司,河南郑州450052;3.天津理工大学电气电子工程学院,天津300384;4.北京航空航天大学,北京100191)

0 引言

按照目标与雷达之间的距离划分,电磁散射可分为远场散射和近场散射。在远场区域,电磁波采用平面波近似,其雷达散射截面(RCS)计算方法已经较为成熟[1-7]。在近场区域,电磁波为球面波,远场区域的计算方法已经不再适用,随着高频段雷达应用的逐渐增多,目标体越来越多地处于近场区域。近场RCS的分析预估已经成为电磁散射研究的重要课题[8-9]。

国内外一些学者对近场RCS的计算进行了研究。其计算思路主要有两种:一种是将物体表面剖分成小面元,用远场RCS计算方法分别计算各小面元的RCS值,然后通过相位叠加得到总的散射场,是从部分到整体的思路[10],DEMACO公司研发的NCPTD和CPATCH软件采用的就是此方法。另外一种是以物理光学法(PO)为基础,通过散射场积分方程在无远场近似的情况下推导得出,该方法是从整体到部分的思路[11]。图形电磁学(GRECO)是以物理光学法(PO)和物理绕射理论(PTD)为基础,利用了计算机图形加速卡的一种快速的远场RCS计算方法,该方法充分利用了计算机硬件的优势,由计算机硬件完成最困难、最费时的遮挡和消影工作。

在远场RCS计算中,GRECO法在互遮挡判断上的优势是极具吸引力的,但是,在近场条件下,目标体照射区域和雷达与面元之间的距离将随雷达与目标体之间距离的变化而变化,其照射区域和面元到雷达的距离无法通过远场图形电磁学中的方向性光源和图形硬件中的深度缓存获得,因此,传统的图形电磁学无法直接应用于目标体的近场RCS计算。……