任意凸目标测地线自适应高效算法

作     者：李顾凯 吴语茂 窦玉莹 刘鹏 LI Gukai;WU Yumao;DOU Yuying;LIU Peng

作者机构：复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 

出 版 物：《电波科学学报》 (Chinese Journal of Radio Science)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：502-509页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家优秀青年科学基金(62022028) 国家自然科学基金重点项目(62231021) 国家自然科学基金面上项目(61971144) 国家重点研发计划(2020YFA0711900,2020YFA0711901) 

主　　题：三角网格 阴影边界优化 面元自适应重构 投影夹角法(PAM) 测地线循迹 

摘      要：高频表面波从任意曲面目标表面阴影边界沿测地线路径传播,其绕射场由沿测地线对爬行波Fock电流进行积分获得。本文改进了传统的阴影边界算法并提出一种基于投影夹角法(projection angle method,PAM)的测地线循迹改进算法。首先提出面元自适应重构对三角网格的阴影边界优化,判定目标表面精确的阴影边界和亮暗区面元。然后在精确阴影边界的基础上,进一步提出一种基于PAM的测地线循迹改进方法,准确辨别测地线的传播面元。本文算法在方向和距离两要素的基础上应用重心坐标法优化传播点,从而形成任意曲面上的测地线循迹路径。数值算例表明,该方法能够计算典型球、飞机机身、导弹等任意闭合曲面目标的测地线,测地曲率在10-3量级,能够满足爬行波散射场计算的工程需求。