近日，北京理工大学集成电路与电子学院射频技术与软件研究所盛新庆教授团队在蜂群目标电磁散射特性研究方面取得新进展。相关成果以“A Fast Plane Wave Expansion Algorithm for Rigorous Scattering Analysis From Swarm Targets”为题，在IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION上发表[10.1109/TAP.2023.3292483]。北京理工大学集成电路与电子学院吴比翼副研究员为论文的通讯作者。北京理工大学集成电路与电子学院博士研究生吴瑞，硕士研究生何品熙，郭琨毅教授，盛新庆教授为论文的共同作者。该研究工作得到了国家自然科学基金委的资助。

无人机蜂群目标有着群内目标类型相对固定、较少、但是目标数量较多、重复构成，空间位置关系与姿态动态变化的特征，由于其敏捷性和广泛的覆盖范围，已成为现代应用中的新兴工具。然而由于不同目标之间复杂的耦合和遮蔽效应，对这种新型蜂群目标进行准确、灵活、高效的散射分析仍然是一个挑战。现阶段的研究工作基本上是围绕单一目标的高效数值建模开展，或者是较少甚至忽略群中目标之间的电磁耦合，导致现有数值建模技术难以在效率和精度上同时满足应用需求。

为了攻克这一难题，我们提出了一种基于平面波展开技术的严格快速算法。该算法通过对三种计算策略的有机结合，实现了对蜂群目标低复杂度和高效率的计算研究：1）采用严格的平面波展开技术评估两个相对紧密目标之间的耦合效应，忽略“分离良好”的目标之间的耦合效应；2）通过自适应过程确定“良好分离”的阈值，使整体计算精度可控；3）根据蜂群目标特性，快速估计群目标的初始解以加速迭代收敛速度。该技术仅需对群内不同类型目标独立进行相应的数据结构进行计算，同时根据群内目标之间相对空间位置关系构建小规模的电磁耦合转移矩阵，群内任意两个目标之间的电磁耦合即可通过已有的单目标聚集、发散矩阵以及目标间转移矩阵得以快速计算。

上述研究可应用于无人机群等蜂群目标的散射特性分析，为蜂群目标的探测、识别、追踪过程提供了理论支撑。同时，可以为领域内其他方法研究同类型目标散射特性的实时仿真算法研制，提供有效的散射模型校验与精度验证。