[发明专利]具有不确定源的多处薄涂敷飞行器RCS预测方法

权利要求书

1.一种具有不确定源的多处薄涂敷飞行器RCS预测方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、建立MTDS电场积分方程；当均匀平面波从任一方向照射到多处薄涂敷飞行器时，整个空间的散射场将由该多处薄涂敷飞行器表面的感应面电流、面电荷、薄介质体极化电流和上下表面的极化电荷产生，将所有的源均转化成金属表面的感应面电流来表示，最终建立起MTDS电场积分方程；

步骤2、建立具有外形不确定性多处薄涂敷飞行器的几何模型；通过犀牛软件采用非有理B样条表面建模技术对于具有外形不确定性目标几何建模，提取NURBS面片信息，通过控制点对目标几何外形控制；

步骤3、提取多处薄涂敷飞行器外形不确定参数；采用共形三角形网格对NURBS面片进行剖分形成RWG基函数，对于RWG基函数的几何信息采用相应控制点的坐标表示；将多处薄涂敷飞行器外形变化有关的控制点坐标设置为随机变量，通过RWG基函数将随机变量的信息引入到MTDS积分方程中；

步骤4、分析具有外形不确定性多处薄涂敷飞行器的电磁散射特性；根据步骤3将随机变量提取并引入MTDS积分方程方法的矩阵方程中后，模型外形的随机变化信息引入到矩阵方程中；结合扰动法，得到多处薄涂敷飞行器表面各基函数对应的电流系数随着多处薄涂敷飞行器不确定外形的变化范围，进而计算出具有不确定源的多处薄涂敷飞行器RCS大小。

2.根据权利要求1所述的具有不确定源的多处薄涂敷飞行器RCS预测方法，其特征在于，步骤1建立MTDS电场积分方程的具体方法为：

当均匀平面波从任一方向照射闭合金属的多处薄介质涂覆目标时，由于闭合金属内部的电磁场为0，根据等效原理和唯一性定理，将该涂覆目标的模型进行等效，整个空间的散射场将由该金属表面的感应面电流J_S、面电荷ρ_S、薄介质体极化电流J_pol,i,k和上下表面的极化电荷ρ_S,pol,i,k产生；

根据理想导体的电场边界条件，在金属表面切向总电场为0，可以得到：

[E^sc+E^inc]_tan＝0 r′∈S (1)

将公式做简单变形，得到以下的表达式：

然后将所有的源转化成金属表面的感应面电流J_s来表示，转换如下，第i层的体极化电流J_pol,i,k的表达式为：

金属表面的面电荷ρ_s转化成如下表达形式：

任意两层薄介质之间的交界面的极化电荷密度ρ_s,pol,i,k的表达式为：

将所有的源转换后代入到公式中可得求解薄介质涂覆目标的电场积分方程：

其中，下标tan是电场的切向分量，S是求解区域，r′表示源点，r表示场点，表示源三角形对应的法向量，E^inc表示空间的入射场、E^sc表示空间的散射场，j是虚数单位的相反数，ω是对应角频率，μ₀是自由空间的磁导率，ε₀是自由空间的介电常数，g(r,r')是自由空间的格林函数，是自由空间格林函数的梯度，J_s是金属表面的感应面电流，是金属表面的感应面电流的散度，ρ_S是金属表面的感应面电荷，J_pol,i,k是薄介质体极化电流，ρ_S,pol,i,k薄介质上下表面的极化电荷，i表示第i层数涂敷材料，L表示总的涂敷层数，k表示第k个涂敷区域，N表示金属表面总涂覆区域的个数即sheet数，S₁表示金属与第一层薄介质的交界面单元，S_i,k分别表示第i-1层薄介质与i层薄介质的交界面单元，S_L+1,k表示最后一层薄介质与空气的交界面单元，V_i,k表示每一层的薄介质的体积单元；ε_r,i+1,k为第i+1层第k处薄介质的相对介电常数。