复杂目标太赫兹散射建模与快速分析方法研究

Terahertz technology has been widely used in the area of early detection, missile interception, fuze and terminal guidance applications, security anti-terrorist applications, vehicle collision avoidance and some other the engineering applications.This project will focus on terahertz scattering modeling from the complex target and developing fast analysis method, scattering analysis from random rough surface of both dielectric and conducing media, fast and accurate analysis and modeling of electromagnetic scattering characteristics from terahertz target with uncertainly electromagnetic parameters, and research on modeling and analysis of the electromagnetic controlling of graphene in the THz wave frequency band. The purpose of the project is to solve the key problems faced in the current terahertz electromagnetic scattering research field, and establish a complete terahertz electromagnetic scattering theory and method to further promote the further scientific and engineering applications of terahertz wave.

针对太赫兹频段下越来越广的预警探测、反导拦截、引信与末制导领域、安检反恐应用、车辆防撞应用等工程应用对目标特性的研究需求，本项目拟研究复杂目标太赫兹散射建模与快速分析方法，开展太赫兹频段下随机粗糙导体表面和随机粗糙介质表面散射特性建模与分析，参数存在不确定性的太赫兹目标电磁散射特性建模与分析以及太赫兹波下石墨烯电磁调控的建模与分析等技术研究。项目旨在解决目前目标太赫兹电磁散射研究领域面临的关键问题，建立结构体系完整的太赫兹电磁散射理论和方法，促进太赫兹波进一步的科学与工程应用。

针对太赫兹频段下对目标电磁散射特性研究需求，本项目研究了复杂目标太赫兹散射建模与快速分析方法，开展太赫兹频段下随机粗糙导体表面和随机粗糙介质表面散射特性建模与分析，参数存在不确定性的太赫兹目标电磁散射特性建模与分析以及太赫兹波下石墨烯电磁调控的建模与分析等技术研究。提出了参数化弹跳射线方法、局部电流迭代物理光学方法，半确定半解析方法、多GPU加速的快速分析方法、石墨烯的薄介质层建模与分析等关键技术，研究了目标特性研究在太赫兹频段容易碰到的介质化、超电大尺寸化、随机粗糙面化等问题，解决目前目标太赫兹电磁散射研究领域面临的关键问题，推进了太赫兹波科学研究与工程应用的发展。