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NURBS曲面的RCS算法研究

作　者: 王超
导　师: 侯新宇
学　校: 西北工业大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 雷达散射截面(RCS) 非均匀有理B样条(NURBS) Bezierr 驻相法 Gauss积分驻相点遮挡
分类号: TN953
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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引　用: 19次
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内容摘要

本文围绕复杂目标雷达截面(RCS)RCS的概念及基本电磁散射理论，讨论了基于NURBS曲面模型的物理光学法的应用，同时完成了集模型显示、修改、变换、消隐及RCS计算于一体的综合软件开发。在RCS算法研究方面，本文做了以下研究：讨论了在Bezier曲面上物理光学积分的驻相法求解，给出了Bezier曲面上理想导体和涂敷目标驻相公式；围绕驻相法的应用，讨论了驻相法应用中的一些关键的技术问题，包括驻相点的搜索、驻相法的奇异性；为了检验驻相法的精度，还讨论了GAUSS积分的应用，给出了两种方法计算效率和精度的比较。在软件设计方面做了以下研究：在OpenGL的基础上完成了对NURBS模型能够进行显示、修改、变换的界面程序；给出了复杂目标的遮挡处理概念，并完成了能处理NURBS模型遮挡的模块；在算法的基础上完成了包括驻相法和GAUSS积分法的计算模块。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-14
  1.1 研究背景和意义  7-8
  1.2 复杂目标RCS计算方面研究概况  8-12
    1.2.1 雷达截面的基本分析方法  8-10
    1.2.2 复杂目标RCS计算研究概况  10-11
    1.2.3 复杂目标RCS算法的新进展  11-12
  1.3 论文结构安排  12-14
第2章电磁散射理论及RCS的概念  14-21
  2.1 电磁散射机理及其基本研究方法  14-16
    2.1.1 电磁散射机理  14-15
    2.1.2 基本研究方法  15-16
  2.2 Maxwell方程组和Stratton-Chu公式  16-17
  2.3 物理光学近似  17-18
  2.4 RCS的概念和计算  18-20
  2.5 本章小结  20-21
第3章目标形状的数学描述  21-31
  3.1 概述  21-22
  3.2 目标的参数曲面表示  22-24
    3.2.1 NURBS的数学表示  22-23
    3.2.2 Bézier的数学表示  23-24
  3.3 NURBS与Bézier的关系  24-28
    3.3.1 NURBS和Bézier的比较  24-25
    3.3.2 NURBS到Bézier的转换  25-28
  3.4 参数曲面造型实例  28-30
  3.5 本章小结  30-31
第4章场积分的驻相法计算  31-47
  4.1 驻相法的基本原理  31-39
    4.1.1 驻相法基本概念  31-32
    4.1.2 一维驻相法原理  32-35
    4.1.3 二维驻相法原理  35-38
    4.1.4 使用驻相法应注意的问题  38-39
  4.2 Bézier曲面上场积分的驻相法  39-46
    4.2.1 Bézier曲面的分类  39-40
    4.2.2 单曲率曲面驻相公式  40-43
    4.2.3 双曲率曲面驻相公式  43-46
  4.3 本章小结  46-47
第5章涂敷目标RCS的计算  47-51
  5.1 阻抗边界条件  47-48
  5.2 非良导体散射物理光学场解表达式  48-50
  5.3 本章小节  50-51
第6章基与NURBS模型目标的RCS计算技术  51-61
  6.1 驻相点的搜索  51-54
    6.1.1 一维搜索  51-52
    6.1.2 二维搜索  52-54
  6.2 Bézier曲面上驻相法的奇异  54-56
  6.3 驻相法和高斯积分法的比较  56-57
  6.4 计算实例  57-60
  6.5 本章小结  60-61
第7章 RCS计算综合软件开发  61-75
  7.1 软件的集成  61-64
    7.1.1 软件集成简介  61-62
    7.1.2 TarScat主界面  62-64
  7.2 遮挡消隐处理  64-68
    7.2.1 遮挡的分类  64-65
    7.2.2 遮挡的消隐处理  65-67
    7.2.3 模型遮挡消隐模块  67-68
  7.3 RCS计算模块  68-70
    7.3.1 计算模块类层次关系  68-70
    7.3.2 驻相法计算主流程  70
  7.4 计算实例  70-73
  7.5 本章小结  73-75
结束语  75-76
参考文献  76-78
致谢  78-79
作者在攻读硕士学位期间完成的论文  79-80

NURBS曲面的RCS算法研究

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