(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210569268.1 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210094 江苏省南京市孝陵卫20 0号 (72)发明人 丁大志　包华广　张天成　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 专利代理师 段宇轩 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于时变等离子体鞘套识别技术仿真 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于时变等离子体鞘套 识别技术仿真方法， 包括： 建立空间电磁场仿真 模型和流场仿真模型， 并采用四面体和六面体混 合分别对两模 型进行网格离散， 得到两模型的结 构信息， 包括四面体、 六面体的单元信息以及节 点信息； 将飞行器对应流场模型区域的节点信息 映射到电磁场模 型区域相应位置， 求出电磁场模 型每个单元对应的等离子体参数； 利用时域不连 续伽辽金方法对散射问题进行求解， 获取等离子 体影响下的回波信号； 通过对等离子体密度的测 量构建补偿因子， 对等离子体影 响下的回波信号 进行补偿； 通过上述步骤的仿真结果确定目标位 置信息。 本发 明仿真结果表示相干累积结果在目 标所在的位置有一个峰值， 相干性能得到了显著 提高。 权利要求书5页 说明书14页 附图4页 CN 114912326 A 2022.08.16 CN 114912326 A 1.一种基于时变等离 子体鞘套识别技 术仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立空间电磁场仿真模型和流场仿真模型， 并采用四面体和六面体混合分别对两模型 进行网格离 散， 得到两模型的结构信息， 包括四面体、 六面体的单 元信息以及节点信息； 将飞行器对应流场模型区域的节点信 息映射到电磁场模型区域相应位置， 求出电磁场 模型每个单元对应的等离 子体参数； 利用时域 不连续伽辽金 方法对散射问题进行求 解， 获取等离 子体影响下的回波信号； 通过对等离 子体密度的测量构建补偿因子， 对等离 子体影响下的回波信号进行补偿； 通过上述步骤的仿真结果确定目标位置信息 。 2.根据权利要求1所述的基于时变等离子体鞘套识别技术仿真方法， 其特征在于， 所述 流场模型的节点信息包括原流场四面体网格上的温度、 电子密度、 压强及各气体质量分数。 3.根据权利要求1所述的基于时变等离子体鞘套识别技术仿真方法， 其特征在于， 所述 网格离散采用ANSYS对模型进行网格划分， 通过赋不同材料号将等离子体区域和其他区域 进行区分， 根据材 料号找到所属的飞行器网格。 4.根据权利要求1所述的基于时变等离子体鞘套识别技术仿真方法， 其特征在于， 所述 每个单元对应的等离 子体参数为： νc(i,j,k)＝5.2e18 ·ne(i,j,k)·kk·T(i,j,k)      (1.2) 式中， i,j,k为X,Y,Z方向的流场点坐标， T代表流场点处的温度， kk为波尔兹曼常数， ωp 和 νc分别是等离 子体频率与碰撞频率， ne为电子密度， εr为等离子体相对介电参数。 5.根据权利要求1所述的基于时变等离子体鞘套识别技术仿真方法， 其特征在于， 所述 利用时域不连续伽辽金方法对散射问题进 行求解， 获取等离子体影响下的回波信号 获具体 包括： 步骤3‑1， 构建等离子体散射问题方程组， 对方程组进行伽辽金法测试、 未知量展开和 矢量恒等变换， 获取新的方程组； 步骤3‑2， 将迎风 通量并代入新的方程组中， 求取近场值； 步骤3‑3， 算出近场值后， 在散射场设置外推面， 通过求外推面上的面电流与面磁流， 再 由面电流与面磁流计算得出电流矩与磁流矩， 获得时域远场的电场值， 将时域远场值进行 傅里叶变换求取物体RCS； 步骤3‑4， 求取等离 子体鞘套影响下的雷达回波。 6.根据权利要求5所述的基于时变等离子体鞘套识别技术仿真方法， 其特征在于， 所述 步骤3‑1具体包括： 构建等离 子体散射问题方程组为: 权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114912326 A 2其中E为电场强度， 单位为V/m， H为磁场强度， 单位为A/m， ε为介电常数， 单位是F/m， μ为 磁导率， 单位是Ω/m， ε0为真空介电常数， ε∞为无穷远处介电常数， 值为1， εDrude为等离子体 介电常数， 是Nabla算符； 将介电常数代入(1.4)第一式 中： 令： 方程组写成： 对公式(1.8)进行伽辽金测试， 测试基函数为Ni， 对公式(1.8)采用矢量恒等式 和高斯定理 得到新的方程组为： 其中， S为 求解区域外表面， en为该外表面的法向分量， Ω为 求解区域， Δt为时间步进。 7.根据权利要求5所述的基于时变等离子体鞘套识别技术仿真方法， 其特征在于， 所述 近场值为：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114912326 A 3