技術(shù)特征：

1.一種三維粗糙目標雷達散射截面的仿真方法，包括如下步驟：

(1)分割目標：

(1a)將三維光滑目標沿著其外表面分割成由三維光滑目標的外形確定的多個部分，得到對應(yīng)的多個子光滑目標；

(1b)分別將每個子光滑目標的外表面剖分成最大邊長不超過入射波波長1/10的三角面元，得到子光滑目標的面元拓撲信息和節(jié)點坐標；

(2)子光滑目標投影：

(2a)將每個子光滑目標的外表面投影到一個合適的坐標平面內(nèi)，得到與每個子光滑目標的外表面相應(yīng)的投影區(qū)域；

(2b)在投影區(qū)域內(nèi)任選一點p₁，在子光滑目標上選取一個與所選點對應(yīng)的點p₂，將投影區(qū)域內(nèi)的點p₁的坐標作為鍵，將子光滑目標上的點p₂的坐標作為該鍵的值，用p₁坐標確定的鍵和p₂坐標確定的鍵值構(gòu)成一個鍵值對；

(2c)判斷所有子目標的投影區(qū)域內(nèi)是否選取完所有的點，若是，則執(zhí)行步驟(3)，否則，執(zhí)行步驟(2b)；

(3)生成二維粗糙面：

(3a)任選一個投影區(qū)域，采用MonteCarlo算法，生成覆蓋所選投影區(qū)域的二維粗糙面；

(3b)判斷是否選取完子目標的所有投影區(qū)域，若是，則執(zhí)行步驟(3c),否則，執(zhí)行步驟(3a)；

(3c)在投影區(qū)域上任選一個點p₁，在二維粗糙面內(nèi)選取一個與所選點對應(yīng)的點p₃，將p₃的坐標作為鍵，將p₁的坐標作為該鍵的值，用p₁坐標確定的鍵和p₃坐標確定的鍵值構(gòu)成一個鍵值對；

(3d)判斷子目標的投影區(qū)域上是否選取完所有的點，若是，則執(zhí)行步驟(3e)，否則，執(zhí)行步驟(3c)；

(3e)在二維粗糙面內(nèi)任選一點p₃，將p₂的坐標作為鍵，將p₃的坐標作為該鍵的值，用p₂坐標確定的鍵和p₃坐標確定的鍵值構(gòu)成一個鍵值對；

(3f)將p₃在Z方向軸上的分量作為p₂的外法向量增量，生成三維粗糙目標在p₂處的外法向量；

(3g)結(jié)合子光滑目標上p₂的坐標和p₂的外法向量，生成三維粗糙目標在p₂處的點坐標；

(3i)判斷二維粗糙面內(nèi)是否選取完所有的點，若是，執(zhí)行步驟(4)，否則，執(zhí)行步驟(3e)；

(4)生成三維粗糙目標：

利用三維粗糙目標上的點坐標，計算所有三角面元的外法向量；

(5)獲得三維粗糙目標的雷達散射截面：

利用物理光學法，計算三維粗糙目標的雷達散射截面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維粗糙目標雷達散射截面的仿真方法，其特征在于：步驟(1a)中所述的分割成由三維光滑目標的外形確定的多個部分是指：

若三維光滑目標是由多個幾何體構(gòu)成的組合體時，沿著該三維光滑目標上所有的相鄰幾何體之間的連接面，用每個連接面上任意不共線的三點確定一個平面，用所確定的平面分別將該目標分割成多個部分；

若三維光滑目標不是組合體時，沿著組成該三維光滑目標外表面的每個面，用每兩個相鄰面的交線上任意不共線的三點確定一個平面，用所確定的平面分別將該目標分割成多個部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維粗糙目標雷達散射截面的仿真方法，其特征在于：步驟(2a)中所述的合適的坐標平面是指按照以下步驟選取的坐標平面：

第1步，計算子光滑目標上由分割而形成的所有截面的外法向量的均值；

第2步，將坐標平面的法向量與外法向量均值夾角最小或最大的坐標平面，作為合適的坐標平面；

第3步，對于外法向量均值為0時，選擇任一坐標平面作為合適的坐標平面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維粗糙目標雷達散射截面的仿真方法，其特征在于：步驟(3a)中所述的MonteCarlo算法生成二維粗糙面的具體步驟如下：

第1步，按照下式，計算二維粗糙面的高斯功率譜：

$P(k_x,k_y)={\mathrm{\δ}}^2\frac{l_x{l}_y}{4\mathrm{\π}}\exp (-\frac{k_x^2{l}_x^2+k_y^2{l}_y^2}{4})$

其中，P(k_x,k_y)表示二維粗糙面的高斯功率譜，k_x和k_y分別表示二維粗糙面的x軸和y軸上的離散采樣波數(shù)，δ表示二維粗糙面高度起伏均方根值，l_x和l_y分別表示二維粗糙面的x軸和y軸方向上的相關(guān)長度，π表示圓周率，exp表示自然底數(shù)操作；

第2步，按照下式，計算二維粗糙面的高度譜的隨機系數(shù)：

其中，randN表示二維粗糙面的高度譜的隨機系數(shù)，D(0,1)表示符合均值為0且方差為1的正態(tài)分布的一個隨機數(shù)，i表示虛數(shù)單位，m_k和n_k分別表示二維粗糙面的x軸和y軸上第k個采樣點的序號，M和N分別表示二維粗糙面的x軸和y軸上的采樣點個數(shù)；

第3步，按照下式，計算二維粗糙面的高度譜：

其中，表示二維粗糙面的高度譜，和分別表示二維粗糙面的離散采樣波數(shù)，π表示圓周率，L_x和L_y分別表示二維粗糙面在x軸和y軸上的長度，表示二維粗糙面的高斯功率譜，表示乘操作，randN表示二維粗糙面的高度譜的隨機系數(shù)；

第4步，計算二維粗糙面的高度譜的二維傅里葉變換：

$f(x_m,y_n)=\frac{1}{L_x{L}_y}\underset{m_k}{\Σ}\underset{n_k}{\Σ}F(k_{m_k},k_{n_k})\exp \left(i\right(k_{m_k}{x}_m+k_{n_k}{y}_n\left)\right)$

其中，f(x_m,y_n)表示二維粗糙面上p(x_m,y_n)點處的高度起伏，x_m和y_n分別表示二維粗糙面的x軸和y軸上的采樣點坐標值，L_x和L_y分別表示二維粗糙面在x軸和y軸上的長度,∑表示求和操作，m_k表示二維粗糙面的x軸上第k個采樣點的序號，其取值范圍為[-M/2+1,M/2]，n_k表示二維粗糙面的y軸上第k個采樣點的序號，其取值范圍為[-N/2+1,N/2]，M和N分別表示二維粗糙面的x軸和y軸上的采樣點個數(shù)，表示二維粗糙面的高度譜，和分別表示二維粗糙面的離散采樣波數(shù)，exp表示自然底數(shù)操作，i表示虛數(shù)單位。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維粗糙目標雷達散射截面的仿真方法，其特征在于：步驟(3f)中所述的生成三維光滑目標上點的外法向量是由下式計算得到的：

${\stackrel{\→}{V}}_j=\frac{\underset{a=1}{\overset{u}{\Σ}}{\hat{v}}_a}{u}$

其中，表示三維光滑目標上第j個點的外法向量，u表示與三維光滑目標上第j個點相鄰的三角面元個數(shù)，∑表示求和操作，a表示與三維光滑目標上第j個點相鄰的第a個三角面元，為與該點相鄰的第a個三角面元的單位外法向量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維粗糙目標雷達散射截面的仿真方法，其特征在于：步驟(5)中所述的利用物理光學法，計算三維粗糙目標的雷達散射截面的具體步驟如下：

第1步，按照下式，計算中間變量：

$I=\underset{s}{\∫}\hat{r}\×\{\hat{r}\×\[\left(\hat{n}\right(r^{\′})\·{\hat{E}}_0)\hat{k}-\left(\hat{n}\right(r^{\′})\·\hat{k}){\hat{E}}_0\]\}{e}^{-{\mathrm{ik}}_0(-\hat{r}+\hat{k})\·r^{\′}}ds$

其中，I表示中間變量，∫表示面積分操作，S表示三維粗糙目標的表面，表示觀察點的單位矢量，表示三維粗糙目標上三角面元的單位外法向量，r′表示三維粗糙目標上單位點源矢量，表示單位入射電場矢量，表示單位入射波矢量，i表示虛數(shù)單位，e表示自然底數(shù)操作，k₀表示入射波波數(shù)；

第2步，按照下式，計算三維粗糙目標的雷達散射截面：

$\mathrm{\σ}=\frac{4\mathrm{\π}}{{\mathrm{\λ}}^2}\left|I^2\right|$

其中，σ表示三維粗糙目標的雷達散射截面，π表示圓周率，λ表示入射波波長，表示取模操作，I表示中間變量。