用于电磁散射分析的积分方程快速直接求解法研究及进展

介绍了一系列用于电磁散射分析的积分方程快速直接求解方法,旨在显著缓解或避免积分方程迭代求解收敛缓慢甚至不收敛的问题,为积分方程提供一个快速稳定的数值求解手段.文中详细介绍了快速直接求解方法的优点、应用以及国内外的研究动态;重点讨论了几种不同的方法,分别为分级矩阵(hierarchical matrices,-matrices)以及分级非对角低秩矩阵(hierarchically off-diagonal low-rank matrices,HODLR),包括每种方法的构建以及分解求逆方式;对各个方法的优缺点展开了进一步讨论;给出了各个方法的分解以及内存复杂度和复杂飞机模型的电磁散射分析数值算例来证明各个方法的效率和精度.最后,对快速直接求解方法当前仍然存在的主要挑战和可能的策略进行了简略的讨论以及展望.

基于多区多求解器的金属-介质复合目标电磁散射特性分析

在导弹类金属-介质复合目标电磁散射特性求解过程中,采用常规迭代求解方法存在难以收敛以及内迭代边界积分区域重复求解的问题。针对该问题,在传统有限元边界积分区域分解法(finite element boundary integral domain decomposition method,FE-BI-DDM)的基础上,采用了更为灵活的多区多求解器的方法(multi domain multi solver method,MDMSM)。该方法对导弹类金属-介质复合目标中难以收敛的金属区域,使用快速直接求逆的方法求解,由于可以使用独立的网格模型进行电磁建模,避免了内迭代部分的模型重复建立过程,从而大幅减少了整体模型求解时间。实验结果表明:所提方法可以在相同计算精度的条件下,以不过多增加内存空间为前提,大幅缩短了导弹类目标的金属-介质复合模型的电磁求解时间。该方法为开展导弹类目标特性分析提供了一条可行的技术途径。