Implementazione di un metodo nel dominio del tempo per il calcolo della sezione trasversale radar di strutture navali attraverso tecniche di simulazione ibride

Abstract

L'obiettivo della presente Tesi è quello di implementare un metodo ibrido per il calcolo della sezione trasversale radar di strutture complesse. In particolare, il metodo dei Volumi Finiti nel Dominio del Tempo (FVTD) è stato considerato come tecnica full-wave e il metodo della Fisica Ottica nel Dominio del Tempo (TDPO) come tecnica asintotica. Il metodo FVTD è già stato convalidato in precedenza, essendo la sua formulazione ben nota in letteratura. Prima di tutto, il metodo TDPO è stato implementato come codice numerico personalizzato sviluppato in linguaggio di programmazione C++. L'affidabilità del codice TDPO è stata verificata attraverso esempi numerici che coinvolgono geometrie canoniche. Successivamente, la tecnica sviluppata è stata testata per la simulazione di strutture navali semplificate. Infine, il metodo TDPO è stato reso ibrido con il codice FVTD esistente, e la procedura completa è stata verificata attraverso un test case numerico. Le attività relative a questa Tesi sono state svolte presso il Laboratorio di Elettromagnetismo Applicato del Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica, delle Telecomunicazioni e Architettura Navale (DITEN) dell'Università di Genova.

The objective of the present Thesis is to implement a hybrid method for the calculation of the radar cross-section of complex structures. In particular, the Finite Volume Time Domain (FVTD) method has been considered as a full-wave technique and the Time Domain Physical Optics (TDPO) method as an asymptotic technique. The FVTD method has already been validated previously, its formulation being well known in the literature. First of all, the TDPO method has been implemented as a custom numerical code developed in C++ programming language. The reliability of the TDPO code has been verified through numerical examples involving canonical geometries. Then, the developed technique has been tested for the simulation of simplified naval structures. Finally, the TDPO method has been hybridized with the existing FVTD code, and the complete procedure has been verified through a numerical test case. The activities related to this Thesis have been carried out at the Applied Electromagnetics Laboratory of the Department of Electrical, Electronic, Telecommunication Engineering, and Naval Architecture (DITEN) of the University of Genoa.