[发明专利]一种基于CUDA的目标RCS计算方法

权利要求书

1.一种基于通用并行计算架构CUDA的目标雷达反射截面积RCS计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将雷达目标三维模型的外表面剖分成多个三角形面元，利用CUDA，并行的将各三角形面元的顶点坐标变换至雷达照射坐标系，得到各三角形面元顶点在雷达照射坐标系中的坐标；

步骤2，根据各个三角形面元顶点在雷达坐标系中的坐标，利用CUDA，将各个三角形面元投影至雷达坐标系的x'Oy'平面，并确定覆盖x'Oy'平面内投影三角形面元所需的栅格的列数、行数以及单个栅格在x'轴和y'轴上的长度，进而在x'Oy'平面内设置对应数量的栅格，并对各栅格分别编号；

步骤3，利用CUDA并行计算各三角形面元的深度值以及各三角形面元覆盖的栅格的编号，其中投影方向一致的多个三角形面元覆盖同一个栅格；

对于x'Oy'平面内的每个栅格，分别确定覆盖该栅格的三角形面元中深度值最大的三角形面元，将该深度值最大的三角形面元确定为该栅格对应的亮区面元；

步骤4，利用CUDA并行计算各栅格对应的亮区面元的RCS值，将全部亮区面元的RCS值进行累加即得到雷达目标的RCS。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1，将目标的三维模型的表面剖分成个K个三角形面元，并依次编号为1、2、……、K，同时为每个面元分配一个对应的线程；

全部K个线程并行执行以下步骤1.2至步骤1.4：

步骤1.2，全部K个线程中的第k个线程获取编号为k的三角形面元三个顶点在三维世界坐标系中的坐标(x₁^k,y₁^k,z₁^k)，(x₂^k,y₂^k,z₂^k)，(x₃^k,y₃^k,z₃^k)；其中，k∈{1,2,...,K}；

步骤1.3，计算旋转轴向量

其中，θ为雷达目标相对于雷达的俯仰角，为雷达目标相对于雷达的方位角；表示向量和向量的外积；Ω₁、Ω₂、Ω₃分别代表所述旋转轴向量中的第一个元素、第二个元素和第三个元素；

步骤1.4，利用所述旋转轴向量，根据罗德里格旋转公式计算变换矩阵Μ：

其中，Ι是3×3阶的单位矩阵，β是和的夹角，Ω_J为向量的叉乘矩阵，

步骤1.5，全部K个线程中的第k个线程将编号为k的三角形面元三个顶点在三维世界坐标系中的坐标乘以所述变换矩阵Μ，得到编号为k的三角形面元三个顶点在雷达照射坐标系中的坐标其中，