题目：基于FDTD的雷达目标电磁散射特性分析

随着航空航天技术的发展、雷达技术的进步以及现代战争的需要，研究雷达目标散射特性的重要性日益凸显。相比测试技术，数值计算方法能够节约设计成本，缩短设计周期，为设计人员提供参考和辅助设计。对于低RCS的雷达目标，高频方法的精度已经无法满足设计要求，通过对现有的时域有限差分法、有限元法、矩量法进行对比分析，认为时域有限差分法是一种比较优秀的雷达目标散射分析方法。从以上背景和课题需求出发，本文通过基于时域有限差分法的仿真计算程序分别在二维、三维情形下对简单和复杂的雷达目标的电磁散射进行研究，并分析了其电磁散射特性。本文主要研究内容如下：（1）首先从隐身和反隐身的对抗讨论了雷达目标电磁散射特性研究的意义，介绍了雷达目标RCS的主要研究方法和研究现状。（2）从有限差分的概念出发，推导和建立了时域有限差分法的基本方程，并讨论和分析了数值稳定性和数值色散、吸收边界条件等问题，并针对电磁散射计算中的激励源设置、总场边界条件和近-远场外推等问题进行了研究。（3）对基于时域有限差分法的电磁散射计算进行程序设计，建立了二维TM波和三维高斯脉冲的计算仿真程序，讨论了几何-电磁建模、网格剖分等问题，利用CATIA对目标进行建模，并分别在二维、三维情形下对简单目标和复杂目标的电磁散射进行了仿真计算，并分析了几种典型雷达目标的电磁散射特性。