[发明专利]一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法

权利要求书

1.一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于通过如下步骤实现：

步骤1，非均匀媒质可视求迹散射分析方法，首先对非均匀媒质根据起参数分布进行分层，将各层假定为均匀媒质，并得到各分层界面的几何参数，分界面可以是任意的二次曲面，以dxf后者mesh格式文件保存；

步骤2，当雷达参数确定后，在雷达视线方向，根据射线到达的先后次序显示各个分层界面，直到射线入射到被包覆的目标上，同时，进行光照模型设置和三维视点选取，光照模型设置的目的在于对目标图像进行着色，以得到目标面元和棱边元的相关几何信息，三维视点选取在单站雷达的位置；

步骤3，将几何模型、光照模型和三维视点这三部分信息输入图形硬件处理器，由图形硬件处理器完成三维目标的“自动遮挡”，即基于硬件的快速处理功能，得到模型可见部分的多边形集合，输出“自动遮挡”后显示在计算机屏幕上的实时目标图和所有像素信息，包括每个像素的亮度值(R，G，B)和三维坐标(x，y，z)；

步骤4，在已知分层均匀媒质分界面各像素之法矢以及入射射线入射方向的条件下，根据几何光学的原理，射线在各层分界面上发生反射和折射，假设分层界面上每个像素为平面，根据该像素两侧媒质的参数，对射线进行求迹；

步骤5，追踪到入射至目标本体的每一个像素上的射线的传播轨迹以及最后的射入矢量，根据射线的传播轨迹获得射线传播中的扩散因子来计算入射到目标每一像素上的射线之幅度，由此，由物理光学和物理绕射理论计算出该条件下的目标的雷达散射截面；

步骤6，在有耗的媒质中，根据每一条射线的传播路径，以及所经过各层媒质的参数，根据WKB法计算出由损耗引起的衰减量。

2.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：模型的格式包括但不限于mesh和dxf，媒质的尺度可以任意大。

3.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：媒质的电磁参数分布可以是任意的，以相应的二次曲面来表示各个分界面。

4.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的光照模型设置，通过对目标图像进行着色，以得到目标面元和棱边元的相关几何信息。

5.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，，其特征在于：所述的三维视点选取设在单站雷达的位置。

6.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的图形硬件处理器完成“自动遮挡”的功能，即基于硬件的快速处理功能，得到模型可见部分的多边形集合。

7.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的反射与折射，是将每一个像素等效成平面，由平面两侧的媒质参数决定入射电磁波的反射与折线。

8.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的反射与衰减，其特征是在媒质为有耗的条件下，通过WKB方法来计算每一条射线在媒质中传播的能量损耗。

9.根据权利要求8所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的能量损耗，其特征是在单站雷达散射截面计算中，需要计算双程衰减。

10.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的物理光学场与边缘绕射场积分，其特征在于目标面元散射场采用物理光学场积分，棱边元散射场采用边缘绕射场积分，且两种场积分均包括“水平”和“垂直”两种极化方式。

11.根据权利要求1所述的一种非均匀媒质可视求迹散射分析方法，其特征在于：所述的物理光学场与边缘绕射场积分，其特征在于其和远场散射不同，目标每个像素的入射电磁波入射方向和幅度均不同。