崔萌达¹,
察豪^1,,,
田斌¹,
王群²
1.海军工程大学电子工程学院 ??武汉 ??430033
2.92896部队 ??大连 ??116018
基金项目:国家自然科学基金(41405009, 41704034)

详细信息

作者简介:崔萌达：男，1990年生，博士生，研究方向为海洋大气环境中的电磁波传播
察豪：男，1966年生，教授，博士生导师，研究方向为雷达信号处理、海洋大气环境中的电磁波传播
田斌：男，1980年生，副教授，研究方向为海洋大气波导预测、雷达信号处理

通讯作者:察豪　 hydchj@sina.com

中图分类号:TN011

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出版历程

收稿日期:2017-11-01
修回日期:2018-06-05
网络出版日期:2018-07-30
刊出日期:2018-10-01

Calculation of Electromagnetic Propagation Characteristics over Rough Sea Surface Based on Double-layer Model

Mengda CUI¹,
Hao CHA^1,,,
Bin TIAN¹,
Qun WANG²
1. College of Electronic Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
2. No.92896 Troops of PLA, Dalian 116018, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (41405009, 41704034)


摘要
摘要:针对分段线性地形变换模型运算量较大的问题，该文提出基于双层网格的计算方法，实现了海上大尺度区域复杂电磁环境下电磁波传播特性快速精准的求解。在对宽角抛物方程模型和分段线性地形变换模型的分步傅里叶积分算法研究的基础上，将电磁场计算空间分为上下两层，通过降低计算高度和优化步长的方法，在保证计算精度的同时显著提高了运算效率。通过仿真，在光滑海面和粗糙海面两种条件下对双层网格模型的计算结果与原有模型进行比较，结果表明，所提方法计算误差较小，在粗糙海面条件下运算时间缩短到原模型的1/10。
关键词:电磁波传播/
粗糙海面/
抛物方程/
双层网格
Abstract:A double-layer model is proposed to reduce the calculation amounts of the Linear Ship Map (LSM) model. The proposed model can be used for rapid and accurate calculation of the electromagnetic propagation characteristics in the complicated atmospheric environment over the sea. In the proposed model, the calculation regions are divided into the upper-layer and the lower-layer. The upper-layer is calculated by the Wide angle Parabolic Equation (WPE) model and the lower-layer is calculated by the LSM model. Through reducing the calculation height and optimizing the step length, the proposed model can be exact and rapid. By simulation, the proposed model is compared with LSM model in the smooth and the rough sea surface conditions. The results show that the proposed model can decrease the calculation time by 1/10 in the rough sea surface condition.
Key words:Electromagnetic wave propagation/
Rough sea surface/
Parabolic equation/
Double layer model



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