基于矩量法与渐近波形估计技术的动态海面宽带电磁散射特性研究

基本信息
批准号:61501004
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:19.00
负责人:王安琪
学科分类:
依托单位:安徽大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:蒋铁珍,陈珍珍,张高超,牛凯坤
关键词:
渐近波形估计宽带电磁散射矩量法动态海面特征基函数法
结项摘要

With the application of the wide band and ultra-wide band radar, more and more attentions have been attracted into the properties of the wide band electromagnetic scattering from the dynamic ocean surface. However, for the method of moments (MoM) and its associated frequency domain methods, there are several defects, such as repeated calculation, requiring more computational memory and computing time. In this project, we will try to solve the difficulties of the above methods. The calculation accuracy, memory requirement and computational efficiency will be taken into account at the same time. The properties of the wide band electromagnetic scattering from the one-dimensional dynamic ocean surface illuminated by the tapered plane wave and those of the two-dimensional dynamic ocean surface illuminated by the Gaussian beam will be calculated and analyzed. We focus on the properties of the one-dimensional dynamic ocean surface on low-grazing incident angle and those of the two-dimensional dynamic ocean surface under high sea condition.The MoM or the characteristic basis function method (CBFM) is firstly adopted to accurately obtain the electromagnetic scattering from the dynamic ocean surface at one or more sampling frequency. And then, the asymptotic waveform evaluation (AWE) technique is applied to obtain the rational fitting function within the scope of broadband electromagnetic scattering from the dynamic ocean surface. At the same time, the non-uniform rational B-spline (NURBS) surface modeling is introduced to reduce the number of unknowns of the two-dimensional dynamic ocean surface. This project will provide an operable technology for quantitatively analyzing of the wide band electromagnetic scattering from the dynamic ocean surface, and provide theoretical basis and technical support for the designing of the broadband or the ultra-wideband radar system, the detecting of targets moving on the dynamic ocean surface under high sea condition.

随着宽带和超宽带雷达信号的应用,动态海面的宽带电磁散射特性吸引了越来越多的关注,而以矩量法(MoM)为基础的频域计算方法存在多次重复计算、需要较多计算内存和计算时间的缺陷。本项目拟突破传统方法在解决该问题时计算精度、内存需求和计算效率无法兼顾的难题,以锥形波照射下一维动态海面和高斯波束照射下二维动态海面的宽带电磁散射特性为研究对象,重点围绕电磁波低掠角入射下一维及高海情二维动态海面宽带电磁散射特性进行研究。项目首先采用MoM或特征基函数方法(CBFM)精确获得一个或多个采样频点处动态海面的电磁散射,然后利用AWE技术获得宽带范围内动态海面电磁散射的有理拟合函数,同时,针对二维动态海面,引入非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模技术减少未知量的个数。为动态海面宽带电磁散射的定量分析提供具有可操作性的技术手段,为宽带和超宽带雷达系统的设计、高海情动态海上运动目标的探测提供理论依据和技术支撑。

项目摘要

鉴于动态海面宽带电磁散射精确快速仿真算法的迫切需求,本项目借助于FEKO建立了二维粗糙面的非均匀有理B样条(NURBS)曲面模型,并模拟了其一维距离像和二维ISAR成像;利用渐近波形估计技术(AWE)研究了一维理想导体粗糙面的宽带电磁散射,同时为克服AWE在远离采样频点区域精度有限、计算复杂度较大的缺点,将梅利(Maehly)技术引入到一维介质粗糙面及其与目标(单个、多个)复合模型、二维粗糙面的宽带电磁散射的仿真研究中;采用特征基函数方法(CBFM)快速仿真了一维理想导体粗糙面电磁散射,并引入迭代收敛门限,运用自适应特征基函数(AMCBFM)方法提高了CBFM的收敛速度,同时将压缩感知(CS)引入到粗糙面电磁散射的快速计算中,并将AMCBFM于Maehly技术结合提高了粗糙面宽带电磁散射的计算速度。.另外本项目超额完成了两部分工作:采用支持向量机(SVM)研究了粗糙面的特征参数反演,开发了一款基于矩量法(MoM)的粗糙面电磁散射的仿真平台。.本项目的研究将为动态海面宽带电磁散射的定量分析提供具有可操作性的技术手段,为宽带和超宽带雷达系统的设计、高海情动态海上运动目标的探测提供一定的理论依据和技术支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
4

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
5

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020

王安琪的其他基金

批准号:41401426
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

用于电磁散射的矩量法择基问题的群方法

批准号:60171041
批准年份:2001
负责人:朱峰
学科分类:F0119
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
2

用于电磁散射的矩量法择基问题的群方法

批准号:60241001
批准年份:2002
负责人:朱峰
学科分类:F0119
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
3

二维材料及相关器件电磁特性的矩量法快速分析技术

批准号:61701240
批准年份:2017
负责人:陶诗飞
学科分类:F0119
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

动态海面上目标复合电磁散射特性分析的优化算法

批准号:60871070
批准年份:2008
负责人:张民
学科分类:F0119
资助金额:37.00
项目类别:面上项目