CATIA+3dsMax三维建模软件在近场目标电磁散射特性计算中的对比研究(2)

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总结 22

致谢 23

参考文献 24

1 绪论

1.1 选题意义及背景

目前，导弹武器系统普遍采用近炸引信和破片杀伤战斗部摧毁目标。它们的作战效果主要取决于引信和战斗部的配合效率，即引战配合效率。因此，引战配合效率是近炸引信的一个重要的技术指标，是所有近炸引信研究设计时首先遇到的关键问题。

影响引战配合效率的因素很多，主要有导弹相对目标的交会参数、引信的特征参数、战斗部的特征参数和目标特性几个方面。在对引战配合进行研究时，一般先给定引信参数、目标参数和弹目交会参数，然后根据对目标特性的分析结果，求得引信启动点参数。其中，目标特性主要包括目标的易损特性和目标对电磁波的反射特性等。而目标对电磁波的反射特性通常用雷达散射截面这个物理量表征。因此对雷达散射截面的精确预估成了引战配合效率研究的一个重要组成部分。

由于引信技术的应用特点，引信目标散射截面的计算与一般雷达系统雷达散射截面的计算相比有其一定的独特性，即目标不能看成是点目标，目标体现出目标体效应，还有。因此，引信目标散射截面计算涉及两个方面，即目标模型的建立和目标电磁散射特性计算。在对目标电磁散射特性进行计算时首先要有目标的几何信息，因此目标建模在RCS计算过程中至关重要。不仅影响目标散射截面的计算精确度，也影响着引战配合仿真计算过程中的实时性。

如图1.1所示，在雷达引信目标系统仿真中，目标模型是其中一个重要的输入信号。如果同时将交会参数和环境的干扰作为输入信号源，就可以得到不同引信体制下的不同输出结果，提供给战斗部进行仿真。因此，在雷达引信系统的数字仿真中，引信目标模型也是一个重要组成部分。

雷达引信目标系统仿真组成

图1.1 雷达引信目标系统仿真组成

因此，研究目标的模型建立对目标散射截面的计算、引信启动点的分析以及雷达引信系统的数字仿真都有着十分重要的意义。

1.2 目标RCS研究现状及其发展

1.2.1 RCS理论分析现状

1.2.2 引信目标RCS研究现状

1.3 三维建模软件概述与分析

对于引信目标RCS的计算，存在其特殊性，首先不能将目标看成点目标，同时还存在局部照射情况。因此，在计算引信目标RCS之前必须先进行目标的几何建模，或者说对目标进行数学描述。在对目标进行几何描述时，不同的建模方法直接影响着引信目标RCS的计算效率和计算精度，因此，目标建模是目标RCS计算中至关重要的部分。

利用计算机几何辅助设计（Computer Aided Geometrical Design，简称CAGD）是目前最方便、最先进的几何模型设计方法，它是随着航空、汽车制造等现代工业的发展与计算机的出现而发展起来的一种新兴工具。

目前国外用于三维建模的软件多种多样。如法国Dassault System公司的CATIA在航空航天、汽车制造、机械制造等行业得到广泛应用，波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等都是CATIA的著名用户，波音777的全部电子装配都是利用CATIA完成的，创造了业界的一个奇迹； Solid Works是生信国际有限公司研发的，它是世界上第一个基于windows的三维建模软件，主要包括实体造型、装配设计以及生成工程图等功能；Unigraphics solutions公司生产的UG，它不仅具有传统的实体、线框和表面功能，而且还包含了优越的参数化和变量化技术，提供了一个全面的产品建模技术，是一个比较完善的企业级CAD/CAM/CAE/PDM集成系统；Autodesk公司的主导产品AutoCAD，该软件是当今最流行的二维绘图软件，同时也有部分三维功能，而且在近几年三维功能在不断完善，目前Autodesk公司已经发布AutoCAD2013；SGI公司开发的OpenGL，它是开放的图形程序接口，它的图形库除了提供基本的点、线、多边形的绘制函数外，还提供了复杂三维图形以及复杂曲面和曲面的绘制函数，同时通过一些转换程序，可以很方便地将CATIA、AutoCAD等三维建模软件制作的STL、DXF等模型文件转换成OpenGL的顶点数组。