针对超低空目标与地面复合电磁散射的问题,以某型巡航导弹作为超低空目标的典型代表,研究了不同类型土壤地面与其上方巡航导弹的散射特性。在考虑不同类型土壤组成成分的基础上,采用四成分土壤介电模型计算其介电常数,分析了土壤介电常数与土壤类型和土壤湿度的关系;以二维高斯粗糙面模拟地面环境,引入锥形入射波克服粗糙面的边缘衍射,应用基于物理意义的双网格法(Physics Based Two Grid,PBTG)结合稀疏矩阵规范网格法(Sparse Matrix Canonical Grid,SMCG)仿真分析了土壤类型、入射波频率与极化等因素对地面环境电磁散射特性的影响;基于目标与环境的复合表面积分方程,研究了不同类型土壤地面与巡航导弹的复合散射特性。分析表明:巡航导弹与粗糙面相互作用,使三种类型土壤地面的散射系数均有所增大。研究成果为不同类型土壤地面环境遥感探测及其上方超低空目标的探测提供了理论参考。目标散射特性研究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机 不同土壤类型含沙量和黏土含量土壤类型含沙量S/(%)黏土含量C/(%)沙壤土51．513．5粉沙壤土17．219．0粉质本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com黏土5．047．4型的土壤介电常数实部均随土壤湿度的增加而增大，虚部均随土壤湿度的增加而减小，并且土壤湿度越大，三种类型土壤的介电常数差别越大。(a)实部与土壤湿度mv的关系(b)虚部与土壤湿度mv的关系图1土壤介电常数随湿度mv的变化关系2．2粗糙地面几何建模通常采用谱函数和蒙特卡洛法结合的思路模拟生成粗糙面，本文采用应用十分广泛的高斯谱函数［10］，二维高斯谱函数为W(Kx，Ky)=lxlyh24πexp－K2xl2x4－K2yl2y()4(10)式中，lx、ly代表粗糙面的相关长度，h代表粗糙面的均方根高度。图2是二维粗糙面散射示意图。图2二维粗糙面散射示意图3数值计算及分析3．1粗糙表面积分方程及PBTG/SMCG算法可以根据惠更斯(Huygens)等效原理推导出介质土壤粗糙面的表面积分方程，文献［3］已给出其具体形式。采用数值方法对粗糙面散射特性进行计算分析时，需要对粗糙面进行网格剖分。采用规范网格对不同类型土壤粗糙面模型进行剖分时，用标量Ix、Iy、Fx、Fy分别表示n×E和n×H的x单元和y单元，In、Fn分别是E和H的法向单元，那么由惠更斯等效原理推导出的介质土壤粗糙面的表面积分方程可以展开为6个标量方程，采用矩量法可以转化为如式(11)所示的矩阵方程组［3］:∑6q=1∑Nn=1ZpqmnI(q)n=I(p)incm(p=1，2，…，6)(11)式中I(q)n(q=1，2，……，6)的具体表达式文献［4］中已经给出，这里不再赘述。N表示剖分网格总数，采用基于物理意义的双网格法(PBTG)对矩阵方程进目标散射特性研究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com