[发明专利]复杂目标雷达回波快速获取的多重网格预条件方法

权利要求书

1.一种复杂目标雷达回波快速获取的多重网格预条件方法，其特征在于步骤如下：

第一步，目标建模及剖分形成粗网格；目标建模即根据目标顶点、边和面的信息确定目标的形状；利用三角形网格剖分算法对目标表面进行剖分，得到目标的粗网格及结构信息，包括每个三角形单元的顶点编号、顶点坐标和三条边的编号；剖分网格的尺寸即三角形单元平均边长大于0.4λ，λ为电磁波波长，设该剖分得到的粗网格为第1层；

第二步，对第一步剖分得到的粗网格进行细分；即将第一步所得到的每一个三角形单元三边的中点连接起来形成4个小的三角形单元，采用相同的方法对每一个小的三角形单元继续细分，设当前细分过程得到的网格为第l层，再细分一次得到第l+1层网格，如果第l+1层网格平均边长在0.05λ～0.2λ之间则结束细分，设最后一次细分得到的网格为第L层；相对于第l+1层网格，第l层网格称为粗网格；将1，2，…，L层网格称为目标的嵌套网格；

第三步，在第二步得到的嵌套网格中各层网格边上构造RWG基函数f，用于表示在入射电磁波照射下目标表面的感应电流；

第四步，构造插值、限制算子和粗网格矩阵；即利用第l层网格上的RWG基函数在第l+1层网格RWG基函数上的展开系数来构造相全部邻两层网格之间的第一套插值、限制算子和粗网格矩阵，同时，在第l层网格的边上构造旋度基函数并用第l+1层网格RWG基函数展开，用其展开系数构造全部相邻两层网格之间的第二套插值、限制算子和粗网格矩阵；

第五步，建立方程组；在目标表面建立电场积分方程EFIE，将感应电流用第L层网格的RWG基函数展开为其中J_L为目标表面感应电流，N为第L层网格的边数，为第L层网格第i条边上构造的RWG基函数，I_i为第i条边上RWG基函数的展开系数，利用伽辽金方法，得到方程组

Z_LI_L=V_L    (1)

其中Z_L为第L层上的阻抗矩阵，其第m行第n列矩阵元素为：

ZLmn=jkη∫SmfmL·[∫SnfnLG(r,r′)dr′+▿k2∫Sn▿′·fnLG(r,r′)dr′]dr---(2)]]>

其中，k为波数，η为自由空间的特性阻抗，G(r,r')为自由空间格林函数，S_m为第L层网格上第m条边所在的三角形，S_n为第L层网格上第n条边所在的三角形；I_L为第L层上待求解的未知向量，V_L为第L层上的右边向量，其第m个元素为：

VLm=∫SmfmL·Ein(r′)dr′---(3)]]>

其中Eⁱⁿ为入射波电场；

第六步，利用多重网格预条件方法迭代求解第五步得到的方程组，利用第一套和第二套插值、限制算子和粗网格矩阵加速矩阵方程迭代求解的收敛速度；

第七步，利用第六步得到的方程组(1)的解，计算目标的雷达散射截面RCS，RCS计算公式为：

RCS=limx→∞4πr2|Esc|2|Ein|2---(4)]]>

其中E^sc为散射场，表示为：

Esc=-jωμe-jk|r|4π|r|(F(r^)-(F(r^)·r^)r^)---(5)]]>

其中，ω表示入射电磁波的角频率，μ为磁导率，r表示观察点到目标的距离矢量，为r的单位矢量，为

F(r^)=Σi=1N∫SiIifiLejkr^·r′dr---(6).]]>