基于并行MLFMA的金属介质混合目标RCS计算

针对电大尺寸金属介质混合目标的RCS计算问题,采用基于体面积分方程(VSIE)的矩量法对目标RCS进行解算,并通过并行多层快速多极子算法(MLFMA)进行加速求解.通过建立介质覆盖的金属球模型,给出了MLFMA的并行加速比;利用金属介质混合材料无人机模型,给出了不同极化条件下的RCS.仿真结果表明,并行MLFMA在保证计算精度的条件下,有效减少了单台计算机的内存消耗且速度大幅度提高,明显提高了电大尺寸目标RCS的求解效率.

基于并行MLFMA分析飞机编队电磁辐射问题

复杂电大尺寸目标的电磁特性分析一直是工程界的重点与难点课题之一,以往对军事目标的电磁散射及辐射问题分析,大多只包含了单个目标。在实际工程应用中,飞机、舰船等军事目标通常以编队形式出现,以高效完成作战任务。因此在研究工作中,必须要对复杂军事编队的电磁问题加以考虑。本文以F-22战斗机组成的编队为研究目标,采用并行多层快速多极子算法(MLFMA)研究飞机编队的电磁辐射问题,并将计算结果与商业软件Feko的仿真结果进行对比。研究结果表明,并行MLFMA算法适用于高频范围内飞机编队目标的电磁辐射问题的计算,具有与Feko相近的计算精度及计算效率。

电特大天线增益的高效求解

为解决电特大天线辐射特性计算效率低的问题,提出并实现了一种基于多极子的聚集思想快速求解远场信息的高效并行算法.根据目标在并行多层快速多极子中几何树的特征,提出高层远场模式直接聚集,并且按行并行插值的混合MPI-OpenMP并行计算方案.将该算法应用于大射电天文望远镜FAST(five-hundred-meter aperture spherical telescope)的远场方向图和增益的计算,通过与等效电流直接积分法计算对比展示其计算精度与效率.结果验证该算法的远场辐射特性计算精度,且同等远场计算任务量下,平均单方向计算效率提高近万倍.