【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子体绕流场，特别涉及一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取方法和装置。
技术介绍
1、目标在大气层内高速运动时，会产生包覆在目标周围的等离子体绕流场，等离子体不断在目标迎风面产生并向后流动，运动速度与目标本体存在一定差异，加之等离子体本身的色散特性和在目标周围分布的非均匀特性，等离子体绕流场会对入射其中的雷达波产生幅度、频率和相位调制效应，进一步导致雷达成像散焦、多普勒测量失准，影响雷达对目标的探测、跟踪和识别能力。因此等离子体包覆目标电磁特性准确的获取是认识和掌握等离子体电磁特性机理和变化规律的前提，也是高速运动飞行器稳定跟踪和识别的基础，等离子体绕流场包覆目标电磁特性建模有着明确的应用价值。
2、传统的等离子体绕流场包覆目标电磁散射特性计算方法，在计算等离子体绕流场和目标本体耦合时，首先要追踪射线在等离子体鞘套中的传播路径和场强，当射线与目标本体表面相交时，不仅要利用snell定律计算反射方向，还要结合go、po、eec等高频渐近方法，计算射线与目标相互作用后的场强，得到该射线反射方向和场强后，继续追踪其在等离子体鞘套中的传播路径。对于复杂目标，射线可能会多次与目标本体相交，那么需要重复上述步骤计算射线的反射方向和场强，计算效率较低，不能满足工程应用的需求。因此，亟需一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取方法和装置。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取方法和装置，能够实现目标在任意飞行状态下等离子体绕流场
2、第一方面，本专利技术提供了一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取方法，包括：
3、基于高频电磁建模方法确定目标本体的散射中心数据；其中，所述散射中心数据包括散射中心点的坐标和场强；
4、对所述目标本体生成的等离子体鞘套进行射线追踪，确定射线的轨迹；
5、确定所述射线的轨迹与所述目标本体的相交点；
6、在所述相交点包含所述散射中心点时，将所述相交点所在射线在传播路径上产生的双程衰减和相移叠加到该散射中心点上，得到等离子体电磁特性调制后的散射中心的耦合后场强；
7、根据该散射中心点的坐标和所述耦合后场强，确定等离子体绕流场包覆所述目标本体的电磁特性数据。
8、可选地，所述基于高频电磁建模方法确定目标本体的散射中心数据，包括：
9、根据所述目标本体的三维几何模型和预设雷达观测条件参数，基于弹跳射线法计算得到所述目标本体的散射场数据；
10、根据所述散射场数据，利用射线积分成像法生成所述目标本体的三维isar图像；
11、利用迭代峰值搜索算法从所述三维isar图像提取所述目标本体在所述预设雷达观测条件参数下的三维散射中心数据；其中，所述三维散射中心数据包括散射中心点的坐标和场强。
12、可选地，所述对所述目标本体生成的等离子体鞘套进行射线追踪，确定射线的轨迹，包括：
13、对所述目标本体的三维几何模型和等离子体鞘套进行剖分，得到若干网格；
14、采用等离子体中的haselgrove方程求解得到所述射线的轨迹；所述轨迹中包括该轨迹所途径的第一网格的坐标。
15、可选地，所述确定所述射线的轨迹与所述目标本体的相交点，包括：
16、确定所述第一网格的第一网格参数和所述目标本体所途径的第二网格的第二网格参数；
17、判断是否存在所述第一网格参数与所述第二网格参数相同；
18、若判断结果为是，则将所述射线的轨迹与所述目标本体相交，并在该第一网格参数对应的第一网格中确定相交点。
19、可选地，所述在所述相交点包含所述散射中心点时，将所述相交点所在的射线在传播路径上产生的双程衰减和相移叠加到该散射中心点上，得到等离子体电磁特性调制后的散射中心的耦合后场强，包括：
20、对所述目标本体的三维几何模型和等离子体鞘套进行剖分，得到若干网格；
21、确定所述相交点所在的目标网格；
22、判断所述目标网格中是否存在与所述散射中心点的坐标相同的坐标；
23、若判断结果为是，则确定所述相交点包含所述散射中心点，并根据获取到的电磁波频率、等离子体碰撞频率、等离子体谐振频率和真空中磁导率，计算得到双程衰减常数和相移常数；
24、根据所述双程衰减常数和所述相移常数，得到所述相交点包含的散射中心点的所述耦合后场强。
25、可选地，所述双程衰减常数通过如下公式计算得到：
26、
27、所述相移常数通过如下公式计算得到：
28、
29、其中，α为所述双程衰减常数；β为所述相移常数；ω为电磁波频率；ν为等离子体碰撞频率；ωp为等离子体谐振频率；μ0为真空中磁导率；ε0为真空中介电常数；
30、所述耦合后场强通过如下公式计算得到：
31、e＝e0e-αz-jβz
32、其中，e为所述耦合后场强；e0为该散射中心点的场强，z为传输距离，j为虚数单位。
33、可选地，所述根据该散射中心点的坐标和所述耦合后场强，确定等离子体绕流场包覆所述目标本体的电磁特性数据，包括：
34、利用该散射中心点的坐标和所述耦合后场强，得到耦合散射中心数据；
35、将所述耦合散射中心数据输入几何绕射理论模型中，输出等离子体绕流场包覆所述目标本体的电磁特性数据。
36、第二方面，本专利技术提供了一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取装置，包括：
37、运算模块，用于基于高频电磁建模方法确定目标本体的散射中心数据；其中，所述散射中心数据包括散射中心点的坐标和场强；
38、轨迹确定模块，用于对所述目标本体生成的等离子体鞘套进行射线追踪，确定射线的轨迹；
39、耦合模块，用于确定所述射线的轨迹与所述目标本体的相交点；并在所述相交点包含所述散射中心点时，将所述相交点所在的射线在传播路径上产生的双程衰减和相移叠加到该散射中心点上，得到等离子体电磁特性调制后的散射中心的耦合后场强；
40、所述运算模块，还用于根据该散射中心点的坐标和所述耦合后场强，确定等离子体绕流场包覆所述目标本体的电磁特性数据。
41、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和目标处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述目标处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一第一方面所述的方法。
42、第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一第一方面所述的方法。
43、第五方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本说明书任一第一方面所述的方法的步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于高频电磁建模方法确定目标本体的散射中心数据，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标本体生成的等离子体鞘套进行射线追踪，确定射线的轨迹，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述射线的轨迹与所述目标本体的相交点，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述相交点包含所述散射中心点时，将所述相交点所在的射线在传播路径上产生的双程衰减和相移叠加到该散射中心点上，得到等离子体电磁特性调制后的散射中心的耦合后场强，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述根据该散射中心点的坐标和所述耦合后场强，确定等离子体绕流场包覆所述目标本体的电磁特性数据，包括：
8.一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取装置，其特征在于，包括：
9.一种计算设备，包括存储器和处
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种等离子体绕流场包覆目标的电磁特性获取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于高频电磁建模方法确定目标本体的散射中心数据，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标本体生成的等离子体鞘套进行射线追踪，确定射线的轨迹，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述射线的轨迹与所述目标本体的相交点，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述相交点包含所述散射中心点时，将所述相交点所在的射线在传播路径上产生的双程衰减和相移叠加到该散射中心点上，得到等离子体电磁特性调制后的散射中心...
【专利技术属性】
技术研发人员：满良，邓浩川，闫华，陆金文，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：
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