【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水中目标主动声纳探测，尤其是一种适用于复杂目标的声散射计算方法。
技术介绍
1、在中高频情况下，对于水中复杂目标回波特性的预报目前主要采用kirchoff近似积分方法，这种方法用许多面元对目标线型进行仿真拟合，每个面元上用积分计算它对反射的贡献，而目标总散射声就是各面元散射的矢量和。由于该积分只针对照射面，而复杂目标内林立的各种部件和管道，在不同角度会产生多次遮挡，因此精确剔除被遮挡的面元，对于提高预报精度有着重要的意义。
2、对于划分的面元，其有一个重要特征，就是面元法线方向，在目标中高频声散射计算中，需要计算发射点与每个面元中心点的连线和该面元法线方向的夹角，用来确定反射系数或透射系数的入射角度，因此正确的面元法线方向对计算的准确性至关重要。
3、国内目前基本都采用建模时人工手动调整不合适的面元法线方向，但对于结构复杂的目标，或者第三方建模后进行不同格式类型转换后，其各个面元的法线方向会变的杂乱无章，人工手动调整费时费力，极大影响建模效率和计算的准确性。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种适用于复杂目标的声散射计算方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于复杂目标的声散射计算方法，包括如下步骤：
3、步骤1，根据真实目标线形图，对目标进行几何建模并在目标表面划分面元，得到面元节点的坐标参数；
4、步骤2，计算每个面元中心点和发射点连线与该面元法线
5、步骤3，若夹角为锐角，则不变；若为钝角，则对该面元法线方向取反；
6、步骤4，重复步骤2-3，直至将所有面元循环完毕；
7、步骤5，对每个面元进行遮挡运算，遍历所有面元，并将被遮挡的面元剔除；
8、步骤6，剔除遮挡面元后计算目标的声散射数值。
9、上述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，所述步骤5具体包括：
10、步骤5.1，根据计算的远场或近场，将内壳面元按深度或距离排序，将目标面元节点三维坐标转换为投影平面上的二维坐标；
11、步骤5.2，在投影平面内分别判断某个内壳面元的某个节点是否落入其他面元；
12、步骤5.3，重复步骤5.2，判断当前面元的所有节点是否均落入其他面元，若是，则当前面元被遮挡，若否，则当前面元未被遮挡。
13、上述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，所述步骤5.2中判断某个内壳面元的某个节点是否落入其他面元采用叉积判断法及药匣子算法。
14、上述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，所述叉积判断法具体包括：判断点为p0，多边形顶点按顺序排列为p1p2...pn；vi＝pi-p0,i＝1,2,...,n,vn+1＝v1；判断vi×vi+1(i＝1,2,...n)叉积的符号是否相同，若符号相同，则判断点p0在多边形内，若符号不同，则判断点p0在多边形外。
15、上述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，所述药匣子算法具体包括：将投影平面划分为有限几个区域，把目标所有的节点放到不同的小区域里，当目标面元其中一个节点需要进行判断时，提取此节点所在的小区域和此节点相邻几个小区域里的其它节点进行判断。。
16、上述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，所述步骤3中对该面元法线方向取反的具体过程为：改变该面元三个节点的坐标，将节点1的坐标赋值给节点3，将节点3的坐标赋值给节点1，节点2的坐标不变。
17、上述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，所述步骤6中声散射数值的计算公式为：
18、
19、其中，j表示单位虚数；k为水中波数，其中k＝2πf/c，f为计算频率，c为水中声速；r表示发射点或接收点与面元中心点的距离；∫s+表示对目标照射面积分；v(θi,f)表示反射系数；θi表示入射角。
20、本专利技术的有益效果是，本专利技术不但提高了目标声散射的计算精度，而且在不改变模型的情况下，自动调整模型的面元法线方向，免去了人工手动调整的费时费力，提高效率；对半开放目标计算的支持，拓展了算法的适用范围。
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1.一种适用于复杂目标的声散射计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，其特征在于，所述步骤5.2中判断某个内壳面元的某个节点是否落入其他面元采用叉积判断法及药匣子算法。
4.根据权利要求3所述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，其特征在于，所述叉积判断法具体包括：判断点为P0，多边形顶点按顺序排列为P1P2...Pn；Vi＝Pi-P0,i＝1,2,...,n,Vn+1＝V1；判断Vi×Vi+1(i＝1,2,...n叉积的符号是否相同，若符号相同，则判断点P0在多边形内，若符号不同，则判断点P0在多边形外。
5.根据权利要求3所述的一种适用于复杂目标的声散射计算方法，其特征在于，所述药匣子算法具体包括：将投影平面划分为有限几个区域，把目标所有的节点放到不同的小区域里，当目标面元其中一个节点需要进行判断时，提取此节点所在的小区域和此节点相邻几个小区域里的其它节点进行判断。。
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