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本書介紹了雷達散射截面的定義及相關(guān)概念和特點。從國防科研的實際需求出發(fā)，重點討論各種常見軍用木雷達散射截面的理論預(yù)估方法和實驗測量手段。本書理論聯(lián)系實際，是作者多年來在這一領(lǐng)域研究工作的總結(jié)，具有很強的實踐意義。

內(nèi)容推薦

本書在介紹雷達散射截面（簡稱Rcs）定義及相關(guān)概念、特點的基礎(chǔ)上，從國防科研的實際需求出發(fā)，重點討論軍用目標Rcs的各種常見理論預(yù)估方法和實驗測量手段，鑒于Rcs預(yù)估方法的多樣性，本書分別在時域方法、頻域方法和高頻方法等三大類方法中各選最為典型的一種進行分析，以期讀者能融會貫通，它們分別是時域有限差分法、矩量法和物理光學(xué)法，實驗測量方面，主要介紹Rcs測量校準方法、低散射背景技術(shù)、縮比測量相似律等內(nèi)容，并給出幾個典型穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)散射測量系統(tǒng)方案，本書理論聯(lián)系實際，展示了使用各種理論原理解決實際問題的方法和技巧，具有很強的實踐意義。

本書可供在雷達系統(tǒng)、電子對抗、目標與環(huán)境特性、隱身與反隱身、目標識別、計算電磁學(xué)等領(lǐng)域從事研究和開發(fā)的科技人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教學(xué)參考書。

作者簡介

莊釗文，男，1958年6月生于福建泉州，教授，博導(dǎo)。1981年和1984年于國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)分別獲學(xué)士和碩士學(xué)位，1989年于北京理工大學(xué)獲博士學(xué)位，現(xiàn)任國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院院長。

目錄
前言
第1章 雷達散射截面
　1.1 雷達散射截面的定義
　1.2 雷達目標散射頻率分區(qū)
　1.3 復(fù)雜目標散射機理
　　1.3.1 鏡面散射
　　1.3.2 非鏡面散射
　　1.3.3 不同散射貢獻的量級比較
　1.4 雷達散射截面減縮及其意義
　　1.4.1 雷達散射截面減縮
　　1.4.2 雷達散射截面減縮的意義
　1.5 雷達散射截面預(yù)估與測量方法
　　1.5.1 雷達散射截面預(yù)估
　　1.5.2 雷達散射截面測量
　參考文獻
第2章 時域有限差分法預(yù)估——算法原理
　2.1 FDTD方法基本原理
　　2.1.1 FDTD方程
　　2.1.2 FDTD的數(shù)值穩(wěn)定性
　　2.1.3 FDTD的數(shù)值色散性
　2.2 FDTD散射計算基本模型及關(guān)鍵技術(shù)
　　2.2.1 散射計算基本模型
　　2.2.2 吸收邊界條件
　　2.2.3 入射波的引入
　　2.2.4 近場到遠場的變換
　　2.2.5 時域到頻域的變換
　2.3 共形FDTD
　　2.3.1 階梯近似誤差及曲線邊界處理方法的演變
　　2.3.2 共形FDTD實現(xiàn)方法
　　2.3.3 與階梯近似的精度比較
　2.4 可節(jié)省內(nèi)存的R—FDTD及其在散射計算中的應(yīng)用
　　2.4.1 R-FDTD基本原理
　　2.4.2 對R-FDTD中導(dǎo)體處理方法的改進
　　2.4.3 R-FDTD用于散射計算——方法
　　2.4.4 R-FDTD用于散射計算——方法二
　　2.4.5 小結(jié)
　2.5 可節(jié)省時間的ADI-FDTD及其在散射計算中的應(yīng)用
　　2.5.1 ADI-FDTD公式
　　2.5.2 高階ADI-FDTD
　　2.5.3 ADI-FDTD中基于輔助差分方程的PML
　　2.5.4 ADI-FDTD中的激勵源及連接邊界設(shè)置
　　2.5.5 ADI-FDTD散射計算實例
　　2.5.6 ADI-FDTD在等離子體仿真中的應(yīng)用
　參考文獻
第3章 時域有限差分法預(yù)估II——網(wǎng)格剖分
　3.1 三維模型的計算機表示
　3.2 基于實體模型的自動網(wǎng)格剖分技術(shù)
　　3.2.1 實體模型剖分的基本方法
　　3.2.2 用八叉樹分區(qū)法提高剖分效率
　　3.2.3 剖分后模型的再顯示
　　3.2.4 剖分實例
　3.3.基于面元模型的自動網(wǎng)格剖分技術(shù)
　　3.3.1 剖分原理
　　3.3.2 剖分實現(xiàn)
　　3.3.3 多邊形面元的處理
　　3.3.4 剖分實例
　　3.3.5 共形網(wǎng)格剖分
　參考文獻
第4章 時域有限差分法預(yù)估Ⅲ——典型算例
　4.1 簡單目標的寬帶散射特性
　4.2 復(fù)雜常規(guī)目標的寬帶散射特性——導(dǎo)彈模型
　4.3 復(fù)雜隱身目標的寬帶散射特性——F-117A模型
　　4.3.1 F-117A高頻散射特性
　　4.3.2 F-117A低頻散射特性
　4.4 鋸齒截斷減縮非鏡面散射的寬帶分析
　4.5 等離子體覆蓋減縮目標散射的寬帶分析
　　4.5.1 等離子體隱身技術(shù)及其隱身機理
　　4.5.2 非磁等離子體的FDTD迭代式——PLRC FD2TD方法
　　4.5.3 等離子體覆蓋導(dǎo)體平板的RCS減縮
　　4.5.4 等離子體覆蓋導(dǎo)體柱的RCS減縮
　參考文獻
第5章 時域有限差分法預(yù)估IV.地面目標的特別處理
　5.1 地面及地面上目標的散射模型
　　5.1.1 地面的電磁參數(shù)
　　5.1.2 起伏地面的模擬與光潔度判別
　　5.1.3 介質(zhì)分界面的處理
　　5.1.4 地面的散射模型
　　5.1.5 地面目標的散射模型
　5.2 色散介質(zhì)FDTD方法
　　5.2.1 遞歸卷積法
　　5.2.2 分段線性遞歸卷積法
　　5.2.3 Z變換方法
　　5.2.4 輔助差分方程法
　5.3 吸收邊界條件
　5.4 入射波及其引入
　　5.4.1 錐形入射波
　　5.4.2 入射波的引入
　5.5 近場到遠場的變換
　5.6 計算實例
　　5.6.1 地面的散射
　　5.6.2 地面上簡單目標的散射
　　5.6.3 地面上復(fù)雜目標的散射
　參考文獻
第6章 矩量法預(yù)估
　6.1 矩量法的基本原理
　6.2 三角面元剖分和RwG矢量三角基函數(shù)
　6.3.矩量法解積分方程
　　6.3.1 矩量法解電場積分方程
　　6.3.2 矩量法求解磁場積分方程和混合場積分方程
　　6.3.3 阻抗矩陣計算的優(yōu)化
　6.4 奇異性積分的處理
　6.5 快速多極子和多層快速多極子方法
　　6.5.1 基本思想
　　6.5.2 快速多極子方法的原理與實現(xiàn)
　　6.5.3 多層快速多極子方法的原理與實現(xiàn)
　6.6 快速多極子和多層快速多極子方法應(yīng)用實例
　　6.6.1 內(nèi)諧振散射問題
　　6.6.2 無限大導(dǎo)體平面上凹槽的散射
　　6.6.3 三維導(dǎo)體目標的散射
　6.7 寬角度Rcs快速計算
　　6.7.1 面積分方程
　　6.7.2 漸近波形估計技術(shù)
　　6.7.3 計算實例
　參考文獻
第7章 物理光學(xué)法預(yù)估
　7.1 散射場積分公式及物理光學(xué)近似
　　7.1.1 無源區(qū)散射場的積分公式
　　7.1.2 散射場的物理光學(xué)近似
　7.2 Gordon面元積分法求散射場
　7.3 涂覆介質(zhì)面元的散射
　7.4 劈的散射
　　7.4.1 物理繞射解
　　7.4.2 增量繞射系數(shù)解
　　7.4.3 等效電流法
　7.5 多次散射
　　7.5.1 二次反射場
　　7.5.2 繞射，反射場
　7.6 復(fù)雜目標建模
　　7.6.1 簡單幾何體組合模型
　　7.6.2 面元模型
　　7.6.3 參數(shù)表面模型
　7.7 面元模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　7.8 可視化顯示與消隱處理
　　7.8.1 可視化顯示
　　7.8.2 消隱處理
　7.9 基于圖形學(xué)的高頻Rcs預(yù)估簡介
　　7.9.1 目標顯示及幾何信息提取
　　7.9.2 RCS計算
　　7.9.3 圖形學(xué)RCS預(yù)估的局限性
　7.10 復(fù)雜目標RCS預(yù)估實例——航空母艦
　　7.10.1 航空母艦的散射機制
　　7.10.2 物理光學(xué)面元法RCS計算程序檢驗
　　7.10.3 航空母艦艦體散射的面元法計算
　　7.10.4 海面對航空母艦Rcs的影響
　參考文獻
第8章 雷達散射截面測量
　8.1 RCS測量誤差模型與校準
　　8.1.1 單極化測量誤差模型
　　8.1.2 單極化測量校準方法
　　8.1.3 全極化測量誤差模型
　　8.1.4 全極化測量校準
　　8.1.5 RCS測量中的低散射背景技術(shù)
　8.2 縮比測量的電磁相似律
　　8.2.1 相似律的基本理論
　　8.2.2 非色散無耗電磁系統(tǒng)的相似律
　　8.2.3 色散有耗電磁系統(tǒng)的相似律
　　8.2.4 縮比測量對測試系統(tǒng)的要求
　　8.2.5 縮比測量對模型制作的要求
　8.3 典型Rcs測量系統(tǒng)
　　8.3.1 頻域RCS測量系統(tǒng)
　　8.3.2 時域Rcs測量系統(tǒng)
　8.4 瞬態(tài)散射測量
　　8.4.1 瞬態(tài)散射的時域測量方法
　　8.4.2 頻域最優(yōu)補償反卷積技術(shù)
　　8.4.3 典型目標瞬態(tài)散射測量結(jié)果與FDTD計算結(jié)果的比較
　參考文獻