利用可见性概念改进基于镜像原理的射线追踪法

研究改进了基于镜像原理的反射线追踪算法。将镜像点用树的结点形式作拓扑表示，再建立判据法除无效的像点，从而极大提高了计算效率。并举例说明了该判据的有效性。     

超电大复杂目标RCS缩比模型预估方法

本文提出用缩比模型计算电大目标雷达散射截面（RCS）的理论。通过复杂目标近远场电磁散射理论模型的分析得到，目标的雷达截面和目标的几何尺寸及工作波长有关系。当电尺寸相同时，目标雷达散射截面和其几何尺寸的平方成正比，缩比模型计算既适用于近场，也适用于远场。     

基于动态RCS的舰船雷达回波仿真与分析

研究电大复杂目标的雷达散射截面(RCS)计算及雷达回波模拟仿真技术具有重要意义。基于物理光学法（PO）和弹跳射线法（SBR）设计了一款仿真软件,综合考虑海杂波和噪声的作用,计算舰船动态RCS及雷达回波。针对3种形状、大小不同的船模计算RCS值并仿真分析这些船模在不同场景下的雷达回波信号。仿真结果表明,相比设定RCS均值的方法,动态RCS计算方法更适合在复杂的海面情况中识别目标特性并提取有效信息。研究结果可为雷达系统仿真中的目标识别及电磁隐身技术提供可靠计算方法。     

目标RCS分析中多次反射的计算方法

本文讨论目标RCS分析计算中多次散射的计算方法，计算多次散射时主要考虑面元．面元之间的相互作用，计算过程采用几何光学法(GO)、物理光学法(PO)。同时给出计算例子，考虑多次散射时总的后向RCS与前人发表的实验结果相吻合。     

一种基于射线追踪的时变效应模拟方法

本文探讨了自然界广泛存在的时变效应的模拟问题,实现了一种基于射线追踪方法的时变效应渲染方法.该方法使用Surfels技术对模型表面进行重构和设置属性值,从射线源发射出相应属性值的射线,当射线碰撞到模型表面时将射线属性和模型表面元素属性交换.根据模型表面元素值,选取适当的纹理通过相应的纹理技术进行纹理映射,实现模型表面再次渲染,使模型实现时变效应.针对建筑物场景的实验结果验证了该方法的正确性.     

一种新的射线追踪方法-三区分划处理法

从射线的矢量方程出发,假设射线折射角的变化和群路径的变化是平滑的,文章提出了三区分划处理法,把射线路径按照不同的物理规律分为平滑区、介电常数的“极小值”区和拐点区。拐点区和介电常数的“极小值”区并不重合,一般拐点区位于介电常数的“极小值”区两侧。当在拐点区和介电常数的“极小值”区射线平滑性有可能被破坏时,有必要进行针对性的处理。文中以二维的带有水平梯度的指数分层的电子浓度不均匀体等离子体频率分布为例,展示了三区分划处理法的必要性和在射线追踪中的优点。     

应用RCS序列估计卫星自旋周期

针对空间探测任务中采用雷达散射截面积(RCS)序列估计卫星旋转周期存在的问题,建立了基于多频段RCS的卫星自旋周期估计分析模型.根据卫星的外推弹道,计算了卫星的可跟踪弧段,推导了自旋模式下卫星本体坐标系下电磁波入射角的计算公式.采用电磁场数值算法快速计算卫星的RCS,通过RCS匹配获得卫星可跟踪弧段的理论RCS序列,研究了自旋周期在RCS序列中的表现形式.仿真分析了雷达频段、采样率及弧段选择对周期估计的影响,结果表明入射角序列相对于垂直于卫星自旋轴方向变化平稳的弧段,RCS序列呈现的周期性特征显著,利用该类弧段进行卫星自旋周期估计可以得到准确的结果,证明该方法可以应用于卫星自旋周期估计.     

一种高效的自适应射线束追踪方法

提出了一种高效的射线追踪方法.该扩展传统射线追踪法的射线管成射线束.射线束可以根据求解空间自适应裁剪,解决了传统射线追踪法对空间的离散采样问题;摒弃了接收球技术,还解决了接收球技术带来的双计误差.该方法采用了基于Pluecker坐标系的射线束-三角形碰撞检测算法,使得提出的射线束追踪法具有很高的计算效率.该方法成功地应用于复杂场景下室内信道的预测,并与已公开发表的论文的测量值进行对比,一致性良好.     

RCS预估中的二次反弹方法

本文发展了基于物理光学和射线追踪的面元法，不仅计算目标的一次散射，而且计算目标各部件间二次散射。在此基础上，开发了适用于工程应用的极复杂目标ＲＣＳ预估系统。     

基于单纯形射线追踪法的研究

单纯形射线追踪相比传统的射线追踪不需要对射线和多面体面做相交测试,从而算法的效率得到了提高,本文改进了射线接受方法,并对一个室内超宽带的信道模型进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种变折射率光学系统光线追迹的新方法

光线方程仅在系统折射率为轴对称分布及近轴近似条件下可求得解析解,而对非近轴光线,尤其是变折射率系统,只能用计算机进行光线追迹,求数值解。常用之法是Taylor级数展开法,可达到一定精度,但计算量相当大。变形光线方程后,对定义的新变量直接应用一种标准的数学积分技术———Runge-Kutta方法,可达同样精度要求,而计算量大为减小。此法的另一好处是在于计算过程中简化了各光学平面两侧折射率的计算。在介绍Runge-Kutta方法的同时,给出算例以与Taylor级数展开法比较。     

基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估

研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。     

Real-time prediction and updating method for LEO satellite handover based on time evolving graph

In order to solve the problem of low handover efficiency raised by the interwined impacts of time-varying topology of LEO satellites and terminal movement,a real-time satellite handover prediction framework based on time evolving graph and a shortest path dynamic updating method was proposed.This framework dynamically updated the handover prediction results from the temporal and spatial dimensions according to the terminal movement.The simulation results show that the framework can effectively improve the accuracy of the forecast and avoid the unnecessary handover.     

基于小波变换和粗糙集的一种RCS处理方法

由于小波变换能够有效地对信号进行降噪处理,粗糙集作为一种新的数学工具,能够处理含糊和不确定性问题,因此,小波变换和粗糙集在智能信息处理中具有很大的发展潜力.本文针对机动目标实测RCS是起伏变化的,提出一种基于小波变换和粗糙集的RCS处理方法,其思想是先把雷达测量到的RCS采用小波进行分解,然后对分解后的小波系数利用粗糙集进行处理,最后采用小波逆变换得到RCS.通过对机动飞机的RCS实测数据进行处理,实验结果表明,该方法去噪能力强,能够得到比较精确的RCS,具有一定的实用价值.     

一种卫星多波束中的波束选择构架及实现方法

为了以少量卫星载荷设备在广阔的服务区内提供高增益的通信链路,针对多波束通信卫星提出了一种星上收发波束选择的载荷构架及其实现方法.载荷构架分为波束分组与选择模块,实现方法则利用了收发无源设备的频率响应.通过控制前后端有源设备的混频本振,使上行接收波束和下行发射波束能够工作于多波束天线覆盖区内的任意位置.通过波束指向轮循,以低于波束数量的转发器实现了卫星在广大覆盖区内的高增益通信.分析结果表明,相比同样波束规模的多波束卫星,采用所提载荷架构的多波束卫星能够大幅降低载荷重量、功耗及热耗,提高转发器使用效率;相比同样承载规模的多波束卫星,能够大幅提高每个波束的传输性能及整星的吞吐量.     

一种基于插值和卡尔曼滤波的接收机钟差预测方法

针对多模多频接收机面临同时处理大量数据的压力,提出了一种基于插值和卡尔曼滤波的接收机钟差预测方法。插值方法分别用拉格朗日和三次样条,三次样条端点的一阶导数采用“差分法代替求导法”来确定。首先由插值方法得出每隔1s的卫星坐标、速度、钟差、频漂和伪距测量值,然后基于单星授时方法计算出静止接收机钟差,接着用卡尔曼滤波算法对接收机钟差和频漂进行预测,最后将预测的接收机钟差与加拿大空间参考系统( CSRS )提供的精密接收机钟差数据进行比较。结果表明,拉格朗日插值由于存在龙格效应,其接收机钟差的抖动幅度比三次样条略大,它们与CSRS钟差数据相比,均方根误差在3 ns之内。     

一种基于自适应背景预测的红外弱小目标检测方法

针对目前典型的基于背景预测的红外弱小目标检测方法中无法较好消除噪声的问题,提出了一种基于自适应背景预测的红外弱小目标检测方法。该方法不同于传统方法,在对红外图像进行背景预测时,不仅考虑邻域内像素点的灰度值,同时还通过自适应处理的方法将待预测像素点灰度值也考虑其中,能有效改善低信噪比下红外图像弱小目标的检测性能。通过大量的仿真数据对本文和传统方法进行了对比和分析,证明了该方法的有效性和优越性。     

Ka频段遥感卫星数据接收系统跟踪性能测试新方法

针对Ka频段低轨遥感卫星数据接收系统跟踪性能测试中的问题,提出了一种新的测试方法。利用设计的Ka频段低轨卫星动态目标模拟数据,采用转动第三轴跟踪标校塔Ka频段信标的方式模拟动态目标的跟踪,在研制的原型系统中开展了接收系统跟踪性能的测试验证。该测试方法可为Ka频段低轨卫星数据接收系统跟踪性能的测试验收提供参考。     

A feedback suppression algorithm for reliable satellite multicast based on spatial–temporal prediction of the satellite channel

The major problem limiting the scalability of large‐scale multicast satellite networks is feedback implosion that arises whenever a large number of users simultaneously transmit feedback messages (FBMs) through the network, thus occupying a significant portion of satellite system resources. In satellite networks operating above 10 GHz, attenuation due to rain constitutes the dominant fading mechanism deteriorating the quality of service. In this paper, a novel scheme for providing large‐scale reliable multicast services through a star‐based geostationary satellite topology is presented incorporating accurate channel modeling of the propagation phenomena. The new protocol is based on the selection of an area representative that provides quick FBMs aiming at suppressing FBMs originating from the rest of the network users. The scheme provides a timely reaction to changes of either the channel conditions or the network topology by properly updating the selection of representatives. Through appropriate simulations, comparisons and examples it is demonstrated that the new approach suppresses FBMs very effectively. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于高低频混合方法的梅利逼近扫频技术

将矩量法(MoM)和物理光学(PO)混合方法与梅利逼近结合分析了电大载体平台上天线的宽带辐射特性.在切比雪夫逼近的基础上,通过梅利展开技术实现快速扫频,并利用MoMPO方法减少矩阵方程中未知量个数,从而大大降低了内存需求和计算时间.相比于切比雪夫逼近,由于梅利展开式为有理函数,提高了计算精度.数值结果表明：该方法可以快速有效地分析大型载体平台上天线的宽带特性.