基于改進的GO-PO混合方法的艦船與海面復合電磁散射研究

趙 曄， 關文濤， 任新成， 楊鵬舉

（延安大學物理與電子信息學院，陜西延安 716000）

復雜目標與海面背景復合電磁散射特性的研究一直是電磁散射測量與計算方面的一個難點問題，而粗糙海面和目標之間的耦合作用對于復合散射有著非常重要的影響，粗糙海面和目標復合電磁散射建模同時涉及粗糙面散射理論和復雜目標散射理論，這使得電磁耦合機理以及耦合場模型建立的研究變得更加復雜，因此目標與粗糙海面的復合散射建模是一項有重要應用價值的研究課題.

對于目標與粗糙地海面復合電磁散射建模與耦合機理研究的問題，國內外很多學者已經作了大量的相關研究，并提出了各種相對有效的方法，其中數值算法有：廣義前后向法（GFBM）［1-2］、有限元方法（FEM）［3-4］、時域有限差分方法（FDTD）［5］、三維多級UV方法［6］等等. 高頻混合方法比如四路徑模型（FPM）［7-8］、迭代物理光學法（IPO）［9］、射線追蹤理論（SBR）［10］、KA-MoM混合算法［11］、雙向解析射線追蹤技術（BART）［12］、E-PILE方法［13］、GO-PO方法［14］等等. GO-PO方法是計算目標多次電磁散射的可靠方法，也可以運用到目標與粗糙面的耦合散射計算中，但由于船海復合場景中大量的三角面元及艦船復雜的結構，使得其仍然面臨著面元對入射波和反射波可見性判斷效率低的問題. 針對電磁散射模型的低效率問題，已有很多加速方案，其中Kd-tree方法是簡單而實用的一種，Kd-tree方法主要用于單純目標散射的研究，應用Kd-tree方法處理大尺寸海面與復雜艦船目標復合模型電磁散射的……