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RCS分析中多次反射的计算及程序实现技术

北京航空航天大学学报 1999年第4期25卷 386-391页

作者：韩学文吕善伟孙向东北京航空航天大学电子工程系北京飞龙新技术中心

介绍目标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），在总后向ＲＣＳ计算中还运用了等效电磁流法．同时，文中讨论计算多次散射的程... 详细信息

介绍目标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），在总后向ＲＣＳ计算中还运用了等效电磁流法．同时，文中讨论计算多次散射的程序实现技术．最后，给出计算例子，考虑多次散射时总的后向ＲＣＳ计算结果与前人发表的实验结果相吻合．

关键词：电磁波散射飞行器多次反射雷达散射截面程序

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基于自适应射线管分裂的多次反射计算方法

系统工程与电子技术 2013年第4期35卷 700-706页

作者：殷红成朱国庆董纯柱王超电磁散射重点实验室北京100854 中国传媒大学信息工程学院北京100024

传统弹跳射线(shooting and bouncing rays,SBR)方法采取按均匀射线管的方式进行射线追踪,因此,在计算电大尺寸复杂目标多次反射时,需要处理海量射线,计算效率极低,应用上受到很大限制。提出了一种基于复杂目标不规则三角网(triangle ir... 详细信息

传统弹跳射线(shooting and bouncing rays,SBR)方法采取按均匀射线管的方式进行射线追踪,因此,在计算电大尺寸复杂目标多次反射时,需要处理海量射线,计算效率极低,应用上受到很大限制。提出了一种基于复杂目标不规则三角网(triangle irregular network,TIN)模型的自适应射线管分裂算法(adaptive ray tubesplitting algorithm,ARTSA),利用TIN模型信息动态生成非均匀初始射线管,经过与模型三角面元的求交、多边形裁剪和三角化处理,将初始射线管自适应分裂成多个子射线管,利用口面积分(aperture integral,AI)法计算各子射线管的多次反射场,通过相干叠加获得目标多次反射贡献。与传统SBR方法相比,在相同计算精度下,所提算法能极大地减少射线追踪数量,显著提高计算电大尺寸复杂目标多次反射的效率。

关键词：电磁散射多次反射弹跳射线法多边形裁剪

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薄介质板结构中有限光束的多次反射及其重构

光学学报 2009年第1期29卷 262-267页

作者：朱绮彪陈玺李春芳上海大学理学院物理系上海200444 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室陕西西安710068

利用有限光束在薄介质板结构中多次反射及其重构揭示有限波束透射光束反常侧向位移产生的物理机制;证明了物理上有限光束出现反常侧向位移的限制条件与稳态相位法成立的数学条件是一致的。通过数值模拟表明,透射光束的反常侧向位移是因... 详细信息

利用有限光束在薄介质板结构中多次反射及其重构揭示有限波束透射光束反常侧向位移产生的物理机制;证明了物理上有限光束出现反常侧向位移的限制条件与稳态相位法成立的数学条件是一致的。通过数值模拟表明,透射光束的反常侧向位移是因为有限光束在薄介质板结构中每个经过多次反射后具有不同相移的平面波分量重构的结果。对于整个波束而言,透射光束的反常侧向位移是薄介质板结构中多次透射或反射的波束相干叠加产生的。

关键词：物理光学波束重构多次反射侧向位移

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平面镜多次反射的二维高精度小角度偏转测量

光电工程 2010年第1期37卷 25-29,60页

作者：邓立新谭吉春范清春杨建坤郭辉戴穗安国防科学技术大学理学院长沙410073 北京控制工程研究所北京100190

介绍了利用平面镜多次反射系统实现二维高精度小角度偏转测量的光学测量方法,构建了实验系统,针对系统的测量精度和测量范围与激光束在平面镜系统中反射次数的关系进行了研究,最后根据应用实例给出了具体的计算分析,研究结果表明,该方... 详细信息

介绍了利用平面镜多次反射系统实现二维高精度小角度偏转测量的光学测量方法,构建了实验系统,针对系统的测量精度和测量范围与激光束在平面镜系统中反射次数的关系进行了研究,最后根据应用实例给出了具体的计算分析,研究结果表明,该方法具有结构简单、测量精度高的特点,当反射次数达到10次以上时,系统的测量精度将达到0.01″,为亚角秒级高精度动态测量提供了一种新的研究方法。

关键词：平面反射镜多次反射小角度偏转二维测量

基于Chebyshev走时逼近的三维多次反射射线计算

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吉林大学学报（地球科学版） 2018年第3期48卷 890-899页

作者：孙建国苗贺吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

在利用有限差分等基于网格的数值分析方法解地震波走时所满足的程函方程时,由于速度模型的网格化离散等原因,会使走时在各网格节点之间不具有计算射线路径所要求的光滑性,即走时在邻近网格节点之间不具有连续的一阶导数。因此,直接利用... 详细信息

在利用有限差分等基于网格的数值分析方法解地震波走时所满足的程函方程时,由于速度模型的网格化离散等原因,会使走时在各网格节点之间不具有计算射线路径所要求的光滑性,即走时在邻近网格节点之间不具有连续的一阶导数。因此,直接利用网格节点走时计算射线路径会使最终的射线路径不光滑。为解决这个问题,已有研究者提出了基于B样条插值的逆向梯度方案(法)。然而,在速度发生突变时,B样条逆向梯度法所计算出的射线路径会具有较大的误差。针对这个问题,首先采用适合于解最小零偏差逼近及最佳平方逼近问题的Chebyshev多项式取代B样条对来自于分区多级计算方案的网格节点走时进行最佳逼近,得到在最小平方意义下的最优走时公式;然后采用与B样条逆向梯度法类似的计算过程得到光滑的射线路径。数值实验表明,利用Chebyshev多项式逼近走时可以得到具有很高精度的多次反射射线路径,在多次波偏移成像研究中具有潜在的价值。

关键词：多次反射射线走时射线路径走时逼近 Chebyshev多项式

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激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收研究

湖南大学学报（自然科学版） 2004年第6期31卷 32-37页

作者：金湘中湖南大学激光研究所湖南长沙410082

在假设小孔为圆锥形的基础上,按照几何光学理论,通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹,研究了激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收.计算了小孔孔壁通过多次反射吸收的激光功率密度,分析了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及圆锥... 详细信息

在假设小孔为圆锥形的基础上,按照几何光学理论,通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹,研究了激光在圆锥形小孔孔壁上的多次反射吸收.计算了小孔孔壁通过多次反射吸收的激光功率密度,分析了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及圆锥形小孔的顶角等因素对小孔孔壁上的激光功率密度分布的影响.计算结果表明:小孔孔壁上吸收的总激光功率密度主要取决于激光在小孔孔壁上前几次反射;在小孔上部,孔壁吸收的总激光功率密度主要取决于直射到小孔孔壁上的激光功率密度;孔壁的多次反射只对小孔下部孔壁上的激光功率密度分布有影响.小孔的形状、尺寸取决于小孔孔壁上吸收的激光功率密度大小.小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的形状、深度和大小之间存在一个自我调节和自我适应的过程.孔壁上吸收的激光功率密度愈大,小孔的深度和直径也愈大,锥顶角愈小.小孔孔壁上吸收的激光功率密度分布还与聚焦透镜的焦距有关.在保证激光焊接所需要的激光功率密度的前提下,采用长焦距的聚焦透镜,有利于把激光能量直接导入工件材料内部.

关键词：激光焊 Fresnel吸收圆锥小孔多次反射

基于多次反射结构的光纤加速度计增敏技术研究

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基于多次反射结构的光纤加速度计增敏技术研究

作者：杨忠柱国防科学技术大学

学位级别：硕士

在光纤加速度计中,相位灵敏度和谐振频率之间存在制约关系,在保障工作频带的条件下难以有效地提高加速度相位灵敏度。近年来在一些重要测量领域对加速度计提出了小型化要求,基于MEMS技术的F-P腔加速度计是目前小型化研究的热点之一,但... 详细信息

在光纤加速度计中,相位灵敏度和谐振频率之间存在制约关系,在保障工作频带的条件下难以有效地提高加速度相位灵敏度。近年来在一些重要测量领域对加速度计提出了小型化要求,基于MEMS技术的F-P腔加速度计是目前小型化研究的热点之一,但现有的各种增敏措施均难以提高相位灵敏度限制条件,因此,需要寻求一种新的增敏技术方案。本论文基于梁结构加速度计性能分析结果提出了灵敏度约束条件,计算了弹性柱体结构加速度计的灵敏度约束常数,提出了基于多次反射结构的增敏方案。对该方案性能指标的分析中得到了加速度探头的反射次数等光学参数以及弹性柱体内径等弹性参数对相位灵敏度和谐振频率的影响,并利用一维光纤加速度计实验验证了该增敏方案,对基于MEMS技术的微型F-P腔加速度计的灵敏度设计提供了一定的参考。论文取得的主要成果如下:1.基于梁结构加速度计性能分析得到了灵敏度约束条件,仿真分析了探头结构参数以及反射介质表面反射率、反射次数及探头损耗等光学参数对加速度灵敏度和谐振频率的影响,为优化设计探头结构提供了有效的参考指标。2.提出了基于空间光多次反射的加速度增敏方案,对该方案进行了理论分析和仿真。结果表明,通过增加光束在探头中的反射次数,可以在保障系统工作频带的条件下有效地提高相位灵敏度,且相位灵敏度的提高和反射次数的增加成正比。3.研制了反射次数分别为1次、10次和11次的一维加速度计探头,实验测得了各探头的相位灵敏度频率响应。结果表明,对于用推挽式结构固定的单臂式加速度计,反射次数为1次、10次和11次的探头在8000Hz频带范围内的相位灵敏度分别为-75d B、124d B、135d B re 1rad/g,谐振频率均在1700Hz附近。该结果说明利用空间光多次反射的增敏方案,可以在保障系统工作频带的条件下通过增加反射次数有效提高系统的加速度灵敏度。

关键词：光纤传感加速度计多次反射相位灵敏度谐振频率

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复杂结构多次反射和绕射的高频分析和计算

复杂结构多次反射和绕射的高频分析和计算

作者：秦亚林西北工业大学

学位级别：硕士

对于许多复杂雷达目标如飞机、导弹来说,多次散射和绕射是对其RCS有显著贡献的主要散射机制之一,本文从电磁散射和RCS的基本理论出发,研究了基于平面单元剖分的复杂结构电磁散射分析的建模技术,对复杂结构的多次散射和绕射机制进行了全... 详细信息

对于许多复杂雷达目标如飞机、导弹来说,多次散射和绕射是对其RCS有显著贡献的主要散射机制之一,本文从电磁散射和RCS的基本理论出发,研究了基于平面单元剖分的复杂结构电磁散射分析的建模技术,对复杂结构的多次散射和绕射机制进行了全面的理论分析,完成了集模型显示、修改、变换、消隐及计算于一体的综合RCS软件设计和开发。在理论算法方面,本文做了以下研究:讨论了复杂目标中多次散射和绕射机制。研究了良导体结构和介质涂敷结构的多次散射和绕射的理论计算模型,以物理光学法为基础,发展了射线追踪算法;为计算边的贡献,发展了等效电磁流方法:此外改善了几何模型处理中的面元剪裁算法。为验证计算精度,本文计算结果与驻相法和高斯法的结果进行了对比,吻合良好。在软件设计方面做了以下研究:修正了已有的部件遮挡处理算法,完成了能处理面元模型遮挡的程序模块;以理论分析为基础完成了复杂结构多次散射和绕射计算的程序设计。基于Microsoft Visual ***编程环境及OpenGL编程技术完成了集模型显示、修改、变换为一体的RCS分析软件的综合设计

关键词：雷达散射截面(RCS) 面元多次反射射线追踪绕射涂敷等效电磁流遮挡

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多次反射光杠杆法测金属线胀系数的公式修正

大学物理实验 2019年第6期32卷 6-8页

作者：于莉莉黄雷李茂义马浩骢喻孜南京林业大学理学院江苏南京210037 南京林业大学信息科学技术学院江苏南京210037 南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037 南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

激光射入两个平行的平面镜,会引起多次反射,基于该原理的激光光杠杆法测量微小距离具有光路简单,读数快捷等优点。但实验过程中,激光在平面镜的入(反)射点与理论分析有出入,且差别随反射次数的增加而增加,另外在反射次数较少的情况下,... 详细信息

激光射入两个平行的平面镜,会引起多次反射,基于该原理的激光光杠杆法测量微小距离具有光路简单,读数快捷等优点。但实验过程中,激光在平面镜的入(反)射点与理论分析有出入,且差别随反射次数的增加而增加,另外在反射次数较少的情况下,激光的初入射角不能忽略,因此需要修正原有理论公式,避免测量微小距离时的误差。本文以金属线胀系数的测量实验为例,通过修正多次反射光杆杆法原有理论公式,分析实验数据,获得了更准确的金属线胀系数。

关键词：线胀系数多次反射光杠杆微位移