用于远区电磁散射强度估计的入射线交点获取方法

技术领域

本发明涉及电磁场与微波技术领域，尤其涉及一种用于远区电磁散射强度估计的入射线交点获取方法。

背景技术

对于海面与海上复合目标的远区电磁散射强度的估计中，首先需要准确地求解入射线与目标的交点，进而利用交点计算得到对应的电磁散射强度。在海面与海上复合目标的远区电磁散射强度的估计问题中,传统方法需要对入射线与复合目标的每个面元进行求交判断，具有计算复杂度高、计算时间长、需要消耗巨额的计算资源的缺点。如何对入射线与海上复合目标面元的交点进行高效准确判断，进而实现在保持海面与海上复合目标的远区电磁散射强度估计精度强度下，提升求解效率，有效减少计算量，是当前要解决的问题。

发明内容

针对如何提升入射线与复合目标面元的求交判断的计算效率，有效减少计算量的问题，本发明公开了一种用于远区电磁散射强度估计的入射线交点获取方法。

本发明公开了一种用于远区电磁散射强度估计的入射线交点获取方法，包括：

S1，获取目标范围位置信息和入射点源信息；所述入射点源信息，包括入射点源位置信息；所述目标范围位置信息，包括目标三维模型信息、目标边界位置信息、目标中心位置信息、目标边界点位置信息；

S2，根据所述目标范围位置信息和入射点源信息，确定出虚拟入射波集合；

S3，对所述目标三维模型进行剖分和测量处理，得到目标三角面元模型；所述目标三角面元模型，包括目标位置测量方差矢量信息、目标所包含的三角面元数量信息、每个三角面元的法向量信息和每个三角面元的顶点坐标信息；

S4，对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息。

所述根据所述目标范围位置信息和入射点源信息，确定出虚拟入射波集合，包括：

S21，利用高度覆盖模型，对所述目标范围位置信息和入射点源位置信息进行处理，得到海面预设高度h

所述高度覆盖模型，其表达式为：

其中，(x

S22，在海面预设高度h

S23，利用入射点源和目标边界点的连线，对虚拟水平面进行相交处理，得到虚拟交点；

S24，在所述虚拟水平面上，构建得到包围所有虚拟交点的虚拟平行四边形；

S25，利用基本形状对所述虚拟平行四边形进行均匀分割，得到虚拟分割四边形；所述虚拟分割四边形，包括若干个基本形状；

S26，确定所述入射点源为起点，确定所述虚拟分割四边形包含的基本形状的顶点为路径点，将由起点指向路径点的射线，确定为虚拟入射波，得到相应的虚拟入射波信息；所述虚拟入射波信息，包括虚拟入射波的起点信息、虚拟入射波的方向矢量信息、虚拟入射波的辐射强度信息；

S27，对所有的虚拟入射波，按照预设顺序进行编号，得到虚拟入射波的编号信息；

S28，利用所有的虚拟入射波和对应的编号信息，构建得到虚拟入射波集合。

所述对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

S41，按照编号信息的顺序，确定第一个编号的对应虚拟入射波为当前入射波，确定所述虚拟入射波信息为当前入射波信息；初始化当前入射波信息的反射次数信息；

S42，对所述当前入射波信息进行交点判别处理，得到所述当前入射波的交点信息；所述当前入射波的交点信息，包括交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息；

S43，判断所述当前入射波的反射次数和反射强度，是否满足交点判别停止结果；若满足所述交点判别停止结果，判断是否对所有虚拟入射波已完成交点判别处理，若判断结果为是，执行S44,若判断结果为否，确定当前编号的下一编号对应虚拟入射波为当前入射波，执行S42；

若不满足所述交点判别停止结果，利用当前入射波的交点信息，对当前入射波信息进行更新，执行S42；

所述交点判别停止结果，是所述当前入射波的反射次数，大于预设的反射次数门限，且所述当前入射波的反射强度，小于预设的反射强度门限；

S44，对所有虚拟入射波的交点信息进行整合处理，得到入射线交点信息；

所述对所述当前入射波信息进行交点判别处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

S421，利用所述当前入射波的方向矢量和目标位置测量方差矢量信息，计算得到所述当前入射波对应的修正向量；所述当前入射波对应的修正向量

其中，

S422，利用所述目标位置测量方差矢量信息对所述三角面元的顶点坐标信息进行修正处理，得到三角面元顶点向量信息；

所述利用所述目标位置测量方差矢量信息对所述三角面元的顶点坐标信息进行修正处理，得到三角面元顶点向量信息，其计算表达式为：

其中，

S423，利用相交判别模型，对所述当前入射波和所述三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述当前入射波的交点信息。

所述利用相交判别模型，对所述当前入射波和所述三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

S4231，利用入射点源向量

所述相交判断向量集的计算表达式为：

当利用相交判别模型对所述虚拟入射波进行第一次处理时，所述入射点源向量为入射点源位置坐标对应的向量；当利用相交判别模型对所述虚拟入射波进行第二次及后续处理时，所述入射点源向量为对所述当前入射波的上一次判别处理得到的交点坐标对应的向量；

S4232，对所述相交判别向量集进行向量计算处理，得到第一相交判别向量(p

S4233，对所述第一相交判别向量进行判别和计算处理，得到所述当前入射波的交点信息。

所述对所述第一相交判别向量进行判别和计算处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

判断所述第一相交判别向量(p

p

当所述第一相交判别向量(p

对所述当前入射波的方向矢量和交点坐标W进行计算处理，得到反射强度信息；

当所述第一相交判别向量(p

S4234，当对所述当前入射波与目标三角面元模型中的所有三角面元进行判别和计算处理后，利用所述当前入射波的交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息，构建得到所述当前入射波的交点信息。

所述对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

对所述目标三角面元模型进行包围和分割处理，得到目标多级立方体分割模型；

对所述虚拟入射波集合中的每个虚拟入射波，分别利用所述目标多级长方体分割模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息；

对所有虚拟入射波的入射线交点信息进行合并处理，得到所述虚拟入射波集合的入射线交点信息。

所述对所述目标三角面元模型进行包围和分割处理，得到目标多级立方体分割模型，包括：

S401，构建第一级长方体，所述第一级长方体包围所述目标三角面元模型；确定所述第一级长方体为当前级长方体；

S402，对当前级长方体确定对应的切割面，利用所述切割面对当前级长方体进行切割，得到下一级长方体；所述下一级长方体的级数，为当前长方体的级数增加1；

所述利用所述切割面对当前级长方体进行切割，得到下一级长方体，包括：

利用所述切割面对当前级长方体进行切割后，得到第一切割长方体和第二切割长方体；

获取被所述切割面切割的三角面元的整体位置范围信息；

基于所述整体位置范围信息，对所述第一切割长方体和第二切割长方体进行体积扩展，使得所述第一切割长方体和第二切割长方体的范围，均包括所述整体位置范围；

利用体积扩展后的第一切割长方体和第二切割长方体，构建得到当前级长方体的下一级长方体。

S403，判断所述下一级长方体是否满足切割停止条件，若不满足所述切割停止条件，确定所述下一级长方体为当前级长方体，执行步骤S402；

若满足所述切割停止条件，利用所有级的长方体，构建得到目标多级立方体分割模型；

所述切割停止条件，是指所述级数的长方体内所包括的三角面元的数量，低于预设面元阈值，或者所述级数的长方体内所包括的被切割面切割的三角面元数量，低于预设切割阈值。

所述对当前级长方体确定对应的切割面，包括：

获取当前级长方体所包括的所有三角面元的顶点坐标信息；

对所述所有三角面元的顶点坐标信息按坐标轴进行方差计算处理，得到三角面元在目标直角坐标系的每个坐标轴上的坐标方差值；

确定所述坐标方差值最大的坐标轴为切割坐标轴，获取所述切割坐标轴上的所有三角面元的顶点坐标取值；

利用所述顶点坐标取值，按照取值递增顺序，构建得到坐标值序列；

计算得到所述坐标值序列的中位数值，利用所述切割坐标轴上的中位数值对应平面，作为所述当前级长方体确定对应的切割面；

所述对所述虚拟入射波集合中的每个虚拟入射波，分别利用所述目标多级长方体分割模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

S404，利用所述虚拟入射波集合中的与所述第一级长方体相交的虚拟入射波，构建得到相交判别入射波集合；所述相交判别入射波集合，包括若干个入射波；对所有入射波的反射次数信息进行初始化处理；

S405，对所述相交判别入射波集合的入射波，按照所述目标多级长方体分割模型中的长方体的级数由小至大的顺序，依次判断所述入射波是否与所述各级长方体相交，得到最小级数的相交的立方体；

S406，对所述入射波与所述最小级数的相交的立方体所包含的三角面元进行相交判别，确定出与所述入射波相交的三角面元信息；

S407，对所述入射波和所述相交的三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述入射波的交点信息；所述入射波的交点信息，包括交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息；

判断所述入射波的反射次数和反射强度，是否满足交点判别停止结果；若满足所述交点判别停止结果，判断是否对所述相交判别入射波集合的所有入射波已完成交点判别处理，若判断结果为是，执行S408,若判断结果为否，对所述相交判别入射波集合的下一个入射波，执行S405；

若不满足所述交点判别停止结果，利用所述入射波的交点坐标信息，对所述入射波的起点信息进行替换，利用所述入射波的反射方向矢量信息和反射强度信息，分别对所述入射波的方向矢量信息和辐射强度信息进行替换，得到更新入射波，执行S405；

S408，对所述虚拟入射波集合中所有入射波的交点信息进行合并处理，得到入射线交点信息。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过建立交点判别向量，有效减少了交点判别过程的复杂度，提高了计算效率。同时，在交点判别过程中，通过引入目标位置测量方差矢量信息，有效减少了海面风浪因素的影像，提高了交点判别准确率。

2、本发明在交点判别过程中，通过采用长方体对目标模型进行分割，通过对射线与长方体的交点进行判别，减少了判别复杂度，有效提升了计算效率，节约了计算资源。

附图说明

图1为本发明方法的实施流程图；

图2为本发明的虚拟水平面的设置示意图；

图3为利用三角形对所述虚拟图形进行均匀分割后得到的虚拟分割四边形的顶点示意图；

图4为利用四边形对所述虚拟图形进行均匀分割后得到的虚拟分割四边形的顶点示意图；

图5为本发明的虚拟分割四边形示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明内容，这里给出一个实施例。

图1为本发明方法的实施流程图；图2为本发明的虚拟水平面的设置示意图；图3为利用三角形对所述虚拟图形进行均匀分割后得到的虚拟分割四边形的顶点示意图；图4为利用四边形对所述虚拟图形进行均匀分割后得到的虚拟分割四边形的顶点示意图；图5为本发明的虚拟分割四边形示意图。

实施例一：

本实施例公开了一种用于远区电磁散射强度估计的入射线交点获取方法，包括：

S1，获取目标范围位置信息和入射点源信息；所述入射点源信息，包括入射点源位置信息；所述目标范围位置信息，包括目标三维模型信息、目标边界位置信息、目标中心位置信息、目标边界点位置信息；

S2，根据所述目标范围位置信息和入射点源信息，确定出虚拟入射波集合；

S3，对所述目标三维模型进行剖分和测量处理，得到目标三角面元模型；所述目标三角面元模型，包括目标位置测量方差矢量信息、目标所包含的三角面元数量信息、每个三角面元的法向量信息和每个三角面元的顶点坐标信息；

S4，对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息。

所述目标三维模型信息，为目标三维模型的信息；所述目标三维模型，可以根据目标三维模型得到。

所述根据所述目标范围位置信息和入射点源信息，确定出虚拟入射波集合，包括：

S21，利用高度覆盖模型，对所述目标范围位置信息和入射点源位置信息进行处理，得到海面预设高度h

所述高度覆盖模型，其表达式为：

其中，(x

S22，在海面预设高度h

S23，利用入射点源和目标边界点的连线，对虚拟水平面进行相交处理，得到虚拟交点；

S24，在所述虚拟水平面上，构建得到包围所有虚拟交点的虚拟平行四边形；

S25，利用基本形状对所述虚拟平行四边形进行均匀分割，得到虚拟分割四边形；所述虚拟分割四边形，包括若干个基本形状；

S26，确定所述入射点源为起点，确定所述虚拟分割四边形包含的基本形状的顶点为路径点，将由起点指向路径点的射线，确定为虚拟入射波，得到相应的虚拟入射波信息；所述虚拟入射波信息，包括虚拟入射波的起点信息、虚拟入射波的方向矢量信息、虚拟入射波的辐射强度信息；

S27，对所有的虚拟入射波，按照预设顺序进行编号，得到虚拟入射波的编号信息；

S28，利用所有的虚拟入射波和对应的编号信息，构建得到虚拟入射波集合。

所述对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

S41，按照编号信息的顺序，确定第一个编号的对应虚拟入射波为当前入射波，确定所述虚拟入射波信息为当前入射波信息；初始化当前入射波信息的反射次数信息；

S42，对所述当前入射波信息进行交点判别处理，得到所述当前入射波的交点信息；所述当前入射波的交点信息，包括交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息；

S43，判断所述当前入射波的反射次数和反射强度，是否满足交点判别停止结果；若满足所述交点判别停止结果，判断是否对所有虚拟入射波已完成交点判别处理，若判断结果为是，执行S44,若判断结果为否，确定当前编号的下一编号对应虚拟入射波为当前入射波，执行S42；

若不满足所述交点判别停止结果，利用当前入射波的交点信息，对当前入射波信息进行更新，执行S42；

所述交点判别停止结果，是所述当前入射波的反射次数，大于预设的反射次数门限，且所述当前入射波的反射强度，小于预设的反射强度门限；

所述对当前入射波信息进行更新，是将交点坐标信息作为虚拟入射波的起点信息，将反射方向矢量信息作为虚拟入射波的方向矢量信息，将反射强度信息作为虚拟入射波的辐射强度信息。

S44，对所有虚拟入射波的交点信息进行整合处理，得到入射线交点信息；

所述对所述当前入射波信息进行交点判别处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

S421，利用所述当前入射波的方向矢量和目标位置测量方差矢量信息，计算得到所述当前入射波对应的修正向量；所述当前入射波对应的修正向量

其中，

S422，利用所述目标位置测量方差矢量信息对所述三角面元的顶点坐标信息进行修正处理，得到三角面元顶点向量信息；

所述利用所述目标位置测量方差矢量信息对所述三角面元的顶点坐标信息进行修正处理，得到三角面元顶点向量信息，其计算表达式为：

其中，

S423，利用相交判别模型，对所述当前入射波和所述三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述当前入射波的交点信息。

所述利用相交判别模型，对所述当前入射波和所述三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

S4231，利用入射点源向量

所述相交判断向量集的计算表达式为：

当利用相交判别模型对所述虚拟入射波进行第一次处理时，所述入射点源向量为入射点源位置坐标对应的向量；当利用相交判别模型对所述虚拟入射波进行第二次及后续处理时，所述入射点源向量为对所述当前入射波的上一次判别处理得到的交点坐标对应的向量；

S4232，对所述相交判别向量集进行向量计算处理，得到第一相交判别向量(p

S4233，对所述第一相交判别向量进行判别和计算处理，得到所述当前入射波的交点信息。

所述对所述第一相交判别向量进行判别和计算处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

判断所述第一相交判别向量(p

p

当所述第一相交判别向量(p

对所述当前入射波的方向矢量和交点坐标W进行计算处理，得到反射强度信息；

所述对所述当前入射波的方向矢量和交点坐标W进行计算处理，得到反射强度信息，是利用海上远区散射场计算模型来实现；

当所述第一相交判别向量(p

S4234，当对所述当前入射波与目标三角面元模型中的所有三角面元进行判别和计算处理后，利用所述当前入射波的交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息，构建得到所述当前入射波的交点信息。

所述对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

对所述目标三角面元模型进行包围和分割处理，得到目标多级立方体分割模型；

对所述虚拟入射波集合中的每个虚拟入射波，分别利用所述目标多级长方体分割模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息；

对所有虚拟入射波的入射线交点信息进行合并处理，得到所述虚拟入射波集合的入射线交点信息。

所述对所述目标三角面元模型进行包围和分割处理，得到目标多级立方体分割模型，包括：

S401，构建第一级长方体，所述第一级长方体包围所述目标三角面元模型；确定所述第一级长方体为当前级长方体；

S402，对当前级长方体确定对应的切割面，利用所述切割面对当前级长方体进行切割，得到下一级长方体；所述下一级长方体的级数，为当前长方体的级数增加1；

所述利用所述切割面对当前级长方体进行切割，得到下一级长方体，包括：

利用所述切割面对当前级长方体进行切割后，得到第一切割长方体和第二切割长方体；

获取被所述切割面切割的三角面元的整体位置范围信息；

基于所述整体位置范围信息，对所述第一切割长方体和第二切割长方体进行体积扩展，使得所述第一切割长方体和第二切割长方体的范围，均包括所述整体位置范围；

利用体积扩展后的第一切割长方体和第二切割长方体，构建得到当前级长方体的下一级长方体。

S403，判断所述下一级长方体是否满足切割停止条件，若不满足所述切割停止条件，确定所述下一级长方体为当前级长方体，执行步骤S402；

若满足所述切割停止条件，利用所有级的长方体，构建得到目标多级立方体分割模型；

所述切割停止条件，是指所述级数的长方体内所包括的三角面元的数量，低于预设面元阈值，或者所述级数的长方体内所包括的被切割面切割的三角面元数量，低于预设切割阈值。

所述对当前级长方体确定对应的切割面，包括：

获取当前级长方体所包括的所有三角面元的顶点坐标信息；

对所述所有三角面元的顶点坐标信息按坐标轴进行方差计算处理，得到三角面元在目标直角坐标系的每个坐标轴上的坐标方差值；

确定坐标方差值最大的坐标轴为切割坐标轴，获取所述切割坐标轴上的所有三角面元的顶点坐标取值；

利用所述顶点坐标取值，按照取值递增顺序，构建得到坐标值序列；

计算得到所述坐标值序列的中位数值，利用所述切割坐标轴上的中位数值对应平面，作为所述当前级长方体确定对应的切割面；例如，所述切割坐标轴为z轴，中位数值为5，则所述切割面为z＝5。

所述切割面的确定，应使得切割后得到的两个长方体内所包含的三角面元的数量尽量相同，从而提供切割效率，上述方法通过顶点坐标值方差和中位数相结合的方式，较好地保证了切割的均匀性。

所述对所述虚拟入射波集合中的每个虚拟入射波，分别利用所述目标多级长方体分割模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

S404，利用所述虚拟入射波集合中的与所述第一级长方体相交的虚拟入射波，构建得到相交判别入射波集合；所述相交判别入射波集合，包括若干个入射波；对所有入射波的反射次数信息进行初始化处理；

S405，对所述相交判别入射波集合的入射波，按照所述目标多级长方体分割模型中的长方体的级数由小至大的顺序，依次判断所述入射波是否与所述各级长方体相交，得到最小级数的相交的立方体；

S406，对所述入射波与所述最小级数的相交的立方体所包含的三角面元进行相交判别，确定出与所述入射波相交的三角面元信息；

S407，对所述入射波和所述相交的三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述入射波的交点信息；所述入射波的交点信息，包括交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息；

判断所述入射波的反射次数和反射强度，是否满足交点判别停止结果；若满足所述交点判别停止结果，判断是否对所述相交判别入射波集合的所有入射波已完成交点判别处理，若判断结果为是，执行S408,若判断结果为否，对所述相交判别入射波集合的下一个入射波，执行S405；

若不满足所述交点判别停止结果，利用所述入射波的交点坐标信息，对所述入射波的起点信息进行替换，利用所述入射波的反射方向矢量信息和反射强度信息，分别对所述入射波的方向矢量信息和辐射强度信息进行替换，得到更新入射波，执行S405；

S408，对所述虚拟入射波集合中所有入射波的交点信息进行合并处理，得到入射线交点信息；

所述入射波信息，包括入射波的起点信息、入射波的方向矢量信息、入射波的辐射强度信息；

所述交点判别停止结果，是所述当前入射波的反射次数，大于预设的反射次数门限，且所述当前入射波的反射强度，小于预设的反射强度门限；

所述S406和S407，可采用相交判别模型实现。

所述S406，可采用S42中记载的操作来实现。

实施例二：

基于实施例一所述的用于远区电磁散射强度估计的入射线交点获取方法，本实施例公开了一种海面复合目标远区电磁散射强度估计方法，包括：

S1，获取目标范围位置信息和入射点源信息；所述入射点源信息，包括入射点源位置信息和入射点源波形信息；所述目标范围位置信息，包括目标三维模型信息、目标边界位置信息、目标中心位置信息、目标边界点位置信息；

所述目标三维模型，是获取目标几何结构信息，利用所获取的目标几何结构信息，建立的目标三维模型；

所述入射点源信息，可以是根据目标范围信息，通过预先设定得到。

S2，根据所述目标范围位置信息和入射点源信息，确定出虚拟入射波集合；

S3，对所述目标三维模型进行剖分和测量处理，得到目标三角面元模型；所述目标三角面元模型，包括目标位置测量方差矢量信息、目标所包含的三角面元数量信息、每个三角面元的法向量信息、每个三角面元的顶点坐标信息、每个三角面元的介质信息；

所述目标三角面元信息，是利用三角面元，对所述目标三维模型进行剖分处理得到的。

所述步骤S3，可以是，采用HyperMesh软件来实现。

所述目标位置测量方差矢量信息，是通过对在海面上获得的目标中心位置测量结果，基于目标三维模型，在目标直角坐标系的三个坐标轴上分别计算方差得到。

S4，对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息。

S5，利用海上远区散射场计算模型，对所述入射线交点信息进行处理，得到海面复合目标远区电磁散射强度信息。

所述S2，包括：

S21，利用高度覆盖模型，对所述目标范围位置信息和入射点源位置信息进行处理，得到海面预设高度h

所述高度覆盖模型，其表达式为：

其中，(x

通过所述高度覆盖模型，可以实现虚拟水平面的高度，随着目标与入射点源的相对高度关系进行自适应调整，当目标较低时，虚拟水平面的高度也较低，当目标较高时，虚拟水平面的高度也较高，从而降低了后续网格划分和交点判断的复杂度。

S22，在海面预设高度h

S23，利用入射点源和目标边界点的连线，对虚拟水平面进行相交处理，得到虚拟交点；

S24，在虚拟水平面上，构建得到包围所有虚拟交点的虚拟平行四边形；

S25，利用基本形状对所述虚拟平行四边形进行均匀分割，得到虚拟分割四边形；所述虚拟分割四边形，包括若干个基本形状；

所述基本形状，可以是三角形或平行四边形；

S26，确定所述入射点源为起点，确定所述虚拟分割四边形包含的基本形状的顶点为路径点，将由起点指向路径点的射线，确定为虚拟入射波，得到相应的虚拟入射波信息；所述虚拟入射波信息，包括虚拟入射波的起点信息、虚拟入射波的方向矢量信息、虚拟入射波的辐射强度信息；

S27，对所有的虚拟入射波，按照预设顺序进行编号，得到虚拟入射波的编号信息；

S28，利用所有的虚拟入射波和对应的编号信息，构建得到虚拟入射波集合。

所述步骤S2，可以是：

入射波经过虚拟水平面，如图2中的A’B’C’D’，会被离散成大量独立的虚拟入射波。入射点源到目标中心点的射线方向则为波束主方向，而虚拟水平面则是垂直于波束主方向并且距离目标中心点一定距离的平面四边形。将目标沿着波束主方向投影在地面(即XOY平面)，在投影面上寻找一个矩形如图2中的ABCD使之刚好可以遮盖住投影。入射源点与矩形的四个顶点可以形成四条射线，这四条射线与虚拟水平面所在平面相交，四个交点的连线为平面四边形，即虚拟平行四边形，然后将平面四边形划分为相互独立的虚拟入射波出射口即所需要的虚拟水平面。虚拟入射波的划分方式这里介绍两种，三角形虚拟入射波划分和四边形虚拟入射波划分，两种方法分别是利用三角形和菱形，对平面四边形进行均匀划分，分别如图3和4所示。

如图5所示，对于虚拟分割四边形ABCD为空间平面四边形，把线段AB和CD等分为N-1段，把AD和BC等分为M-1段，然后把AB和DC等分的点对应相连接，把AD，BC对应的等分点相连接，形成(M-1)*(N-1)个空间四边形，再把每一个空间四边形划分为两个三角形，一共形成2*(M-1)*(N-1)个空间三角形，即可以把在同一平面的空间四边形划分为2*(M-1)*(N-1)根三角形虚拟入射波。

对虚拟水平面上所有顶点和三角面元进行编号，由于空间四边形的四个顶点A、B、C、D的坐标是可求得的，在虚拟入射波划分完成后，可以得到所有虚拟入射波对应的角点和中心点信息。假设面元编号为2*i的三角形虚拟入射波，则对应的三个角点编号分别为i，i+1，i+N，而面元编号为2*i+1的三角形虚拟入射波对应的三个角点编号分别为i+N，i+1，i+1+N。一条虚拟入射波有三条角点射线和一条中心射线，入射源点与每根三角形虚拟入射波的角点连接形成角点射线，与三角形虚拟入射波的中心点连接形成中心射线。入射波通过虚拟水平面就会生成大量相互独立的虚拟入射波。

所述对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

S41，按照编号信息的顺序，确定第一个编号的对应虚拟入射波为当前入射波，确定所述虚拟入射波信息为当前入射波信息；初始化当前入射波信息的反射次数信息；

S42，对所述当前入射波信息进行交点判别处理，得到所述当前入射波的交点信息；所述当前入射波的交点信息，包括交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息；

S43，判断所述当前入射波的反射次数和反射强度，是否满足交点判别停止结果；若满足所述交点判别停止结果，判断是否对所有虚拟入射波已完成交点判别处理，若判断结果为是，执行S44,若判断结果为否，确定当前编号的下一编号对应虚拟入射波为当前入射波，执行S42；

若不满足所述交点判别停止结果，利用当前入射波的交点信息，对当前入射波信息进行更新，执行S42；

所述交点判别停止结果，是所述当前入射波的反射次数，大于预设的反射次数门限，且所述当前入射波的反射强度，小于预设的反射强度门限；

所述对当前入射波信息进行更新，是将交点坐标信息作为虚拟入射波的起点信息，将反射方向矢量信息作为虚拟入射波的方向矢量信息，将反射强度信息作为虚拟入射波的辐射强度信息。

S44，对所有虚拟入射波的交点信息进行整合处理，得到入射线交点信息；

所述对所述当前入射波信息进行交点判别处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

S421，利用所述当前入射波的方向矢量和目标位置测量方差矢量信息，计算得到所述当前入射波对应的修正向量；所述当前入射波对应的修正向量

β

S422，利用所述目标位置测量方差矢量信息对所述三角面元的顶点坐标信息进行修正处理，得到三角面元顶点向量信息；

所述利用所述目标位置测量方差矢量信息对所述三角面元的顶点坐标信息进行修正处理，得到三角面元顶点向量信息，其计算表达式为：

其中，

S423，利用相交判别模型，对所述当前入射波和所述三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述当前入射波的交点信息。

所述利用相交判别模型，对所述当前入射波和所述三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

S4231，利用入射点源向量

所述相交判断向量集的计算表达式为：

当利用相交判别模型对所述虚拟入射波进行第一次处理时，所述入射点源向量为入射点源位置坐标对应的向量；当利用相交判别模型对所述虚拟入射波进行第二次及后续处理时，所述入射点源向量为对所述当前入射波的上一次判别处理得到的交点坐标对应的向量；

S4232，对所述相交判别向量集进行向量计算处理，得到第一相交判别向量(p

S4233，对所述第一相交判别向量进行判别和计算处理，得到所述当前入射波的交点信息。

所述对所述第一相交判别向量进行判别和计算处理，得到所述当前入射波的交点信息，包括：

判断所述第一相交判别向量(p

p

当所述第一相交判别向量(p

利用海上远区散射场计算模型，对所述当前入射波的方向矢量和交点坐标W进行计算处理，得到反射强度信息；所述对反射次数信息进行更新，是对所述当前入射波的反射次数增加l；

当所述第一相交判别向量(p

S4234，当对所述当前入射波与目标三角面元模型中的所有三角面元进行判别和计算处理后，利用所述当前入射波的交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息，构建得到所述当前入射波的交点信息。

所述对所述虚拟入射波集合和目标三角面元模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

对所述目标三角面元模型进行包围和分割处理，得到目标多级立方体分割模型；

对所述虚拟入射波集合中的每个虚拟入射波，分别利用所述目标多级长方体分割模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息；

对所有虚拟入射波的入射线交点信息进行合并处理，得到所述虚拟入射波集合的入射线交点信息。

所述对所述目标三角面元模型进行包围和分割处理，得到目标多级立方体分割模型，包括：

S401，构建第一级长方体，所述第一级长方体包围所述目标三角面元模型；确定所述第一级长方体为当前级长方体；

S402，对当前级长方体确定对应的切割面，利用所述切割面对当前级长方体进行切割，得到下一级长方体；所述下一级长方体的级数，为当前长方体的级数增加1；

所述利用所述切割面对当前级长方体进行切割，得到下一级长方体，包括：

利用所述切割面对当前级长方体进行切割后，得到第一切割长方体和第二切割长方体；

获取被所述切割面切割的三角面元的整体位置范围信息；

基于所述整体位置范围信息，对所述第一切割长方体和第二切割长方体进行体积扩展，使得所述第一切割长方体和第二切割长方体的范围，均包括所述整体位置范围；

利用体积扩展后的第一切割长方体和第二切割长方体，构建得到当前级长方体的下一级长方体。

S403，判断所述下一级长方体是否满足切割停止条件，若不满足所述切割停止条件，确定所述下一级长方体为当前级长方体，执行步骤S402；

若满足所述切割停止条件，利用所有级的长方体，构建得到目标多级立方体分割模型；

所述切割停止条件，是指所述级数的长方体内所包括的三角面元的数量，低于预设面元阈值，或者所述级数的长方体内所包括的被切割面切割的三角面元数量，低于预设切割阈值。

所述对当前级长方体确定对应的切割面，包括：

获取当前级长方体所包括的所有三角面元的顶点坐标信息；

对所述所有三角面元的顶点坐标信息按坐标轴进行方差计算处理，得到三角面元在目标直角坐标系的每个坐标轴上的坐标方差值；

确定坐标方差值最大的坐标轴为切割坐标轴，获取所述切割坐标轴上的所有三角面元的顶点坐标取值；

利用所述顶点坐标取值，按照取值递增顺序，构建得到坐标值序列；

计算得到所述坐标值序列的中位数值，利用所述切割坐标轴上的中位数值对应平面，作为所述当前级长方体确定对应的切割面；例如，所述切割坐标轴为z轴，中位数值为5，则所述切割面为z＝5。

所述切割面的确定，应使得切割后得到的两个长方体内所包含的三角面元的数量尽量相同，从而提供切割效率，上述方法通过顶点坐标值方差和中位数相结合的方式，较好地保证了切割的均匀性。

所述对所述虚拟入射波集合中的每个虚拟入射波，分别利用所述目标多级长方体分割模型进行相交判别处理，得到入射线交点信息，包括：

S404，利用所述虚拟入射波集合中的与所述第一级长方体相交的虚拟入射波，构建得到相交判别入射波集合；所述相交判别入射波集合，包括若干个入射波；对所有入射波的反射次数信息进行初始化处理；

S405，对所述相交判别入射波集合的入射波，按照所述目标多级长方体分割模型中的长方体的级数由小至大的顺序，依次判断所述入射波是否与所述各级长方体相交，得到最小级数的相交的立方体；

S406，对所述入射波与所述最小级数的相交的立方体所包含的三角面元进行相交判别，确定出与所述入射波相交的三角面元信息；

S407，对所述入射波和所述相交的三角面元顶点向量信息进行处理，得到所述入射波的交点信息；所述入射波的交点信息，包括交点坐标信息、反射次数信息、反射方向矢量信息和反射强度信息；

判断所述入射波的反射次数和反射强度，是否满足交点判别停止结果；若满足所述交点判别停止结果，判断是否对所述相交判别入射波集合的所有入射波已完成交点判别处理，若判断结果为是，执行S408,若判断结果为否，对所述相交判别入射波集合的下一个入射波，执行S405；

若不满足所述交点判别停止结果，利用所述入射波的交点坐标信息，对所述入射波的起点信息进行替换，利用所述入射波的反射方向矢量信息和反射强度信息，分别对所述入射波的方向矢量信息和辐射强度信息进行替换，得到更新入射波，执行S405；

S408，对所述虚拟入射波集合中所有入射波的交点信息进行合并处理，得到入射线交点信息；

所述入射波信息，包括入射波的起点信息、入射波的方向矢量信息、入射波的辐射强度信息；

所述交点判别停止结果，是所述当前入射波的反射次数，大于预设的反射次数门限，且所述当前入射波的反射强度，小于预设的反射强度门限；

所述S406和S407，可采用相交判别模型实现。

所述S406，可采用S42中记载的操作来实现。

所述利用所述当前入射波的方向矢量，确定出对应的反射方向矢量，包括：

反射方向矢量的计算表达式为：

其中，

所述利用海上远区散射场计算模型，对所述入射线交点信息进行处理，得到海面复合目标远区电磁散射强度信息，包括：

对每个虚拟入射波，利用海上远区散射场计算模型，计算得到对应的远区电磁散射强度信息；

对每个虚拟入射波的远区电磁散射强度进行叠加处理，得到海面复合目标远区电磁散射强度信息。

所述海上远区散射场计算模型，其表达式为：

/>

其中，t表示时间变量，N表示积分电磁常数向量，τ表示入射点源的入射脉冲宽度，Q

其中，[L

其中，

本发明通过建立交点判别向量，有效减少了交点判别过程的复杂度，提高了计算效率。同时，在交点判别过程中，通过引入目标位置测量方差矢量信息，有效减少了海面风浪因素的影像，提高了交点判别准确率。

本发明在交点判别过程中，通过采用长方体对目标模型进行分割，通过对射线与长方体的交点进行判别，减少了判别复杂度，有效提升了计算效率，节约了计算资源。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。