基于NURBS電大尺寸目標(biāo)RCS計(jì)算的綜述報(bào)告

基于NURBS電大尺寸目標(biāo)RCS計(jì)算的綜述報(bào)告NURBS（Non-UniformRationalBasisSpline）是一種基于參數(shù)曲線的數(shù)學(xué)模型，常用于CAD軟件中的曲線和曲面設(shè)計(jì)。在電磁學(xué)中，它也被用于目標(biāo)RCS（RadarCrossSection，雷達(dá)散射截面）計(jì)算中。本文基于NURBS電大尺寸目標(biāo)RCS計(jì)算的綜述報(bào)告，將從以下方面進(jìn)行介紹：1.NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的優(yōu)勢(shì)2.NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的應(yīng)用3.NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的發(fā)展趨勢(shì)NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的優(yōu)勢(shì)傳統(tǒng)的目標(biāo)RCS計(jì)算方法中，通常采用邊界積分方程（MethodofMoments，MoM）等數(shù)值方法進(jìn)行計(jì)算。但是對(duì)于大尺寸目標(biāo)，這些方法計(jì)算量大、時(shí)間長(zhǎng)，且很難保證精度。相比之下，NURBS具有以下優(yōu)勢(shì)：1.計(jì)算效率高。NURBS基于參數(shù)曲線，可以用有限少的參數(shù)來表示復(fù)雜的曲面，因此可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算量，提高計(jì)算效率。2.精度高。NURBS的數(shù)學(xué)模型可以高精度地表示目標(biāo)的曲面，因此能夠更準(zhǔn)確地計(jì)算RCS。3.可擴(kuò)展性強(qiáng)。NURBS模型可以很容易地修改和擴(kuò)展，適合處理復(fù)雜的目標(biāo)結(jié)構(gòu)。NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的應(yīng)用NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的應(yīng)用主要可以分為以下兩個(gè)領(lǐng)域：1.目標(biāo)特征提取通過對(duì)目標(biāo)3D模型進(jìn)行NURBS擬合，可以提取目標(biāo)表面的曲率和法向信息，進(jìn)而用于目標(biāo)標(biāo)識(shí)和目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別（AutomaticTargetRecognition，ATR）等應(yīng)用。此外，NURBS還可以將目標(biāo)進(jìn)行切割，提取目標(biāo)不同部位的散射特征，用于分析反射信號(hào)的來源和分布情況等。2.目標(biāo)RCS計(jì)算NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的應(yīng)用更為廣泛。一般而言，目標(biāo)的RCS計(jì)算可以分為以下幾個(gè)步驟：1）目標(biāo)建模。通過CAD等軟件建立目標(biāo)的3D模型，轉(zhuǎn)化為NURBS曲面表示。2）離散化。將NURBS曲面離散化成一系列小平面，采用MoM等方法求解每個(gè)小平面的散射系數(shù)。這個(gè)過程也可以采用基于NURBS的數(shù)值方法進(jìn)行求解。3）合并。將所有小平面的散射系數(shù)合并，得到整個(gè)目標(biāo)的散射系數(shù)。4）后處理。根據(jù)目標(biāo)的散射特征，分析反射信號(hào)的來源和分布情況等。NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中的發(fā)展趨勢(shì)在目標(biāo)RCS計(jì)算領(lǐng)域，NURBS已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。但是，隨著目標(biāo)形態(tài)越來越復(fù)雜、精度要求越來越高，NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中還存在一些挑戰(zhàn)和發(fā)展方向：1.高階NURBS。高階NURBS可以更精細(xì)地刻畫目標(biāo)曲面，提高計(jì)算精度。2.并行計(jì)算。對(duì)于大尺寸目標(biāo)，計(jì)算量非常大，因此需要采用并行計(jì)算等技術(shù)來提高計(jì)算效率。3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。目前的NURBS方法主要是基于確定性模型的，無法考慮到目標(biāo)的不確定性和隨機(jī)性。因此，需要采用基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來分析目標(biāo)散射特征?？偨Y(jié)NURBS在目標(biāo)RCS計(jì)算中具有計(jì)算效率高、精度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在目標(biāo)