横向沙丘表面与上方矩形截面柱复合电磁散射的FDTD研究

分别使用指数型分布和高斯型分布表示沙漠表面的高度起伏状况,采用蒙特卡罗方法模拟横向沙丘表面和沙丘与沙丘间平坦沙漠表面,运用Herkelrath提出的土壤湿度与介电常数的通用式计算沙土的介电常数,选用FDTD数值计算方法分析高度起伏均方根、入射角度、目标长度、目标宽度、目标高度、横向沙丘的高度和横向沙丘迎风坡坡底到坡顶的水平距离的变化对散射系数的影响,得到横向沙丘表面与上方目标的复合电磁散射特性。分析了粗糙面为指数型分布和高斯型分布时散射系数的角分布曲线的不同之处。

用CAD技术实现复杂目标FDTD方法几何-电磁建模

FDTD方法是近年来得到广泛研究和应用的数值方法，具有许多无可比拟的优越性．CAD技术的介入使FDTD方法向实用化方向迈出了一大步．本文介绍如何使用CAD软件，基于复杂目标的设计图、剖面线图等描述方式，生成提供给FDTD计算程序使用的目标的几何-电磁参量描述文件．本文借助该方法计算了一种飞机在谐振区的RCS．

基于目标三角面元模型生成FDTD共形网格的方法

提出了一种基于目标三角面元数据的FDTD共形网格生成方法,该方法通过投影求交计算得到目标表面各三角面元与网格线的交点,将每条网格线与三角面元的交点按坐标进行排序,根据交点的坐标及其编号的奇偶性确定FDTD共形网格的位置,并生成相应的共形FDTD计算所需的元段长度。结合处理理想导体曲面的CFDTD方法修正共形网格上的磁场递推式。数值结果证实了共形网格生成方法的正确性和在提高FDTD方法计算精度方面的有效性。

地下目标散射的并行FDTD计算

着重讨论半空间FDTD并行计算方法,入射源的特殊处理方式,和如何调节负载不平衡三个问题,给出一种简单易行的地下目标雷达散射截面的并行时域有限差分(FDTD)方案,并在北京理工大学电磁仿真中心刘徽并行计算平台上,做了具体的程序实现和数值实验,实验不仅证实了算法的精度,而且还表明并行方案的高效,即当参与计算的处理器数量达到14个时,并行效率仍然可以保持在80%以上。在此基础上,用开发的程序计算了以往串行算法无法计算的电大地下典型目标的雷达散射截面。

基于FDTD的运动导体目标电磁散射仿真

提出了一种基于散射模型的等价相对边界条件。将该等价相对边界条件与传统FDTD方法相结合提出了求解运动导体目标电磁散射问题的方法。并将该方法用于计算运动的无限大导体表面的电磁散射问题,计算结果与文献所给方法的计算结果吻合很好,验证了该方法求解运动导体目标电磁散射问题的正确性和有效性。用该方法计算了运动三维导体目标的雷达散射截面。

地下目标散射的FDTD计算

该文给出了一种利用时域有限差分法(FDTD),结合各向异性完全匹配层(UPML)以及互易原理,计算地下目标雷达散射截面的计算方法。通过数值实验,对这种计算方法的数值性能作了仔细研究。给出了一批新的不同电尺寸、不同形状、不同介电常数地下目标的雷达散射截面计算结果。

运动导体平面电磁散射的FDTD仿真

提出了一种用于运动导体平面目标电磁散射问题的新方法。该方法基于时域有限差分方法,在分界面处利用相对边界条件进行处理。和其他方法相比,该方法不需要进行坐标系的变换,也不需要在分界面处对入射场进行插值和确定总场的存放位置,因此更节省计算量和计算时间。用该方法对高速运动的无限大金属导体表面的电磁散射进行了仿真,数值计算结果表明了该方法的精确性与高效性。

Thompson-FDTD方法中的两步法

本文将流体力学领域的微分-Thompson变换与时域有限差分(FDTD)技术结合起来,所形成的Thompson-FDTD方法,首次用来计算和分析任意形状介质体的电磁散射特性。该方法至少具有两个明显的优点:可以把不规则形体变换成规则形体,有利于精确匹配边界条件;可以任意调配网格分布,有利于提高计算精度。其数值实现进一步证实了该方法能精确模拟任意形状介质目标的电磁散射过程。

地面复杂目标宽带电磁散射特性分析

提出运用FDTD计算地面复杂目标宽带电磁散射特性的方法。首先分析地面的散射,并建立复杂目标的FDTD模型,再将地面的散射场与入射场视为两个激励场作用于目标,从而得到地面背景下目标的散射场。运用此方法计算了地面卡车的电磁散射特性,并与实测结果作了对比,两者比较吻合。

射线跟踪法的改进及其应用

研究复杂组合体目标后向散射场问题 ,并对射线跟踪法的典型算法进行改进 ,以提高计算精度和运算速度。推导精确的积分公式 ,用典型体目标对改进的算法进行验证 ,进而计算复杂组合体目标的后向散射场。矩形截面直进气道的计算结果不仅比学者 Hao Ling的计算结果更为精确 ,而且计算速度提高了两倍。三面角反射器的计算结果与实验结果基本吻合。最后 ,计算了某型航母甲板上复杂目标组合体目标的 RCS。

埋地目标体矢量电磁散射的一种快速正演算法

利用积分方程方法以及半空间并矢格林函数的快速算法对埋地目标体矢量电磁散射进行正演计算 .首先 ,利用半空间电场并矢格林函数建立起埋地目标体的体积分方程 .然后通过将空间偏导转移至格林函数谱域积分的积分号之外 ,并采用离散复镜像方法来近似余下的零阶索末菲积分 ,进一步得到并矢格林函数各个分量的闭合形式 .由于避免了对索末菲积分的繁琐数值计算 ,使得生成反应矩阵和计算散射场时由半空间并矢格林函数计算带来的瓶颈问题得到较好的克服 ,因而极大地提高了埋地目标体电磁响应正演计算效率 ,同时也能保证足够的精度 .

复杂目标电磁散射特性仿真与实验

对两种形状较为复杂的军用目标缩比模型的电磁散射特性进行了仿真计算和实验,研究了复杂金属目标的电磁散射时域算法,提出了解决MOO算法求解目标瞬态散射稳定性的方法。给出了一种实验测量模型与数据处理方案。将仿真和实验得到的时域散射场数据解卷积分别与利用MOM计算的目标频域散射场数据进行比较,结果表明:在一定的频域范围内仿真与实验结果较好地保持了一致,从而验证了算法的有效性和实验正确性。

时域有限差分技术结合Thompson变换计算复杂形体的电磁散射问题

本文首次将微分-Thompson变换应用到电磁散射领域，为解决复杂物体的电磁散射问题提供了一种全新的方法．该方法先利用微分-Thompson变换将形体变换为计算域内的规则形体，再用时域有限差分法在计算域内求出场分布，由变换的一一对应关系直接得出物理域内的场值具体计算实例成功验证了该方法的有效性.

电大尺寸复杂目标散射问题的并行矩量法分析

目前飞机和导弹等电大尺寸复杂目标的电磁散射特性采用高频分析法精度较低,本文研究在PC集群环境下三维导体散射问题矩量法的并行化,并应用于复杂目标的RCS计算。本文使用混合积分方程,再用RWG基函数进行离散,阻抗矩阵元素按行分解,并行共轭梯度法进行求解,通过MPI通信库实现。最后使用基准目标NASA杏仁核验证了该并行计算的准确性。

基于自适应多层复源波束的多目标散射分析方法

提出了一种分析多目标电磁散射问题的新方法。首先采用区域分解的方式进行空间划分,使得每个目标划分在一个子区中;随后在每个子区中使用基于矩量法(Mo M)的多层复源波束方法(MLCSB)进行阻抗矩阵和电流表面矢量的相乘计算,在计算的同时获得子区表面电流的复源波束(CSB)展开;最后,为了利用复源波束的方向性,提出了一种自适应复源波束转移方式,用来进行不同尺寸的子区间直接耦合。数值算例验证了该方法的准确性和处理复杂多目标电磁散射问题的能力。

用三维单矩法计算复杂形体电磁散射

本文讨论三维单矩法的原理,表述方式及计算方法。推导了满足导体表面自然边界条件的变分方程,讨论了总刚的形成和有限元方程的求解以及场值及其偏导的计算。用所述方法计算了二维、三维及轴对称体的散射,典型问题的结果与严格解进行了比较,吻合得较好。

在FDTD计算中对连接边界条件及其编程思想的改进

This paper focus on the theory of Connecting Boundary Conditions in FDTD (Finite Difference Time Domain) Calculation, and calculates the incident field by the approach of one dimension FDTD calculation on x axes instead of the analytic method, and applies it to the connecting boundary conditions of two dimensions FDTD calculation. The Object Oriented Programming (OOP) and structural programming thought make setup incident wave easier. At last this paper tests several examples of RCS (Radar Cross Section) calculation and gives out the results and graphs, It is proved that the incident wave leaks is very low and the precision in calculation is high. In comparison with the MOM method,the final results of the two methods are consistent highly.