复杂目标电磁散射计算软件的改进

在计算复杂目标的电磁散射中 ,图形电磁计算方法 (graphicelectromagneticcomputing,GRECO)可用来实时计算电大尺寸复杂目标的RCS。在考察了原有的GRECO计算内核之后 ,结合计算机图形学方面的理论 ,对GRE CO的内核代码进行了改进 ,从而使得对于目标的棱边判定更加充分、准确。对于PTD绕射系数f和g表达式中的奇异点 ,通过求取平均值的方法给出了准确的结果 ,整体上使得绕射场的计算结果更加准确。     

考虑近区多重散射的目标RCS图形电磁算法

计算目标雷达散射截面时,对于存在近区多次散射的目标,对存在近区耦合场的单元的识别非常复杂。从磁场积分方程出发,结合图形电磁计算平台GRECO,经过适当的坐标转换,可快速识别对单元产生耦合场的区域;同时,采用迭代物理光学方法,计算了典型目标的近场与远场RCS。数值算例证明了本方法的有效性,本方法考虑了目标的多重散射特性,使得图形电磁计算方法从物理光学方法扩展应用到迭代物理光学方法。     

埋地介质地雷电磁散射计算

为降低超宽带合成孔径雷达探雷中地雷检测的虚警,需要根据地雷的电磁散射特J陛设计检测器.把介质地雷等效为双圆柱结构,利用旋转体的结构特征用矩量法计算了半空间地雷的电磁散射,对各个步骤进行了详细分析.最后给出了某型号埋地塑料地雷电磁散射的计算结果,并与相同条件下同型号金属地雷的电磁散射进行了比较,分析了两者的不同特性,结果表明相同条件下介质地雷的散射回波与金属地雷的回波非常相似,但幅度明显小于金属地雷.     

CGLS-PBTG算法在介质粗糙面散射问题中的应用

针对采用矩量法分析大介电常数介质粗糙面的电磁散射问题,提出了将CGLS算法和PBTG算法相结合的算法。该算法是在PBTG算法的基础上,采用CGLS算法代替一般的共轭梯度法(CGM)来计算矩阵方程。由于PBTG算法所产生的矩阵方程的条件数非常大,直接采用CGM用时过长,而CGLS算法就很适合这类矩阵方程。通过计算实例可知,CGLS算法在满足精度要求的前提下,较CGM算法明显加快了计算速度,有效地改进了PBTG算法。     

分形海面及其上方目标电磁散射的混合算法

采用一维带限Weierstrass分形粗糙海面模拟实际的粗糙海面,运用基于矩量法(method of moment, MOM)结合基尔霍夫近似(Kirchhoff approximation, KA)的混合算法,研究了分形海面与上方需考虑旋转的复杂矩形截面导体柱的复合电磁散射。将不同入射角情形下的混合算法计算结果与传统的MOM结果进行了比对,结果表明该混合算法具有较高的准确性和计算效率。最后,讨论了复合散射系数与粗糙海面参数、目标参数以及入射波参数之间的依赖关系,得到了较完整的复合电磁散射特征。     

SMFSIA/CAG快速计算二维分形粗糙面的电磁散射特性

应用稀疏矩阵平面迭代/规范网格法(sparse-matrix flat-surface iterative approach and canonical grid method,SMFSIA/CAG)快速计算了二维分形粗糙面的电磁散射特性。在SMFSIA/CAG中,基于迭代法的原理,通过加快迭代收敛速度和加速矩阵向量积两个方面对该算法进行了改进,推导了关于平面展开的高阶泰勒级数展开公式,并对近场相关距离和泰勒级数展开阶数对算法效率的影响进行了分析。SMFSIA/CAG的应用降低了计算量,实现了对二维分形粗糙面电磁散射特性快速、准确地仿真计算。     

复合目标电磁散射的高效混合计算方法

传统混合法在计算目标与粗糙面的耦合场时,需要耗费大量内存与时间。以计算复合目标后向电磁散射为目的,提出一种更为高效的混合计算方法。该混合法在单独处理粗糙面与目标方面与传统混合法一致,即使用基尔霍夫近似法（Kirchhoff approach,KA）处理粗糙面区域;使用矩量法（method of moment, MoM）并结合多层快速多极子（multilevel fast multipole algorithm, MLFMA）技术处理目标区域。与传统混合法所不同的是：根据大尺度粗糙面镜向散射最强的特点,只在粗糙面上截取一块很小的区域进行耦合场计算,从而极大减少内存与时间。大量数值实验表明,该方法在保证较高精度的同时,效率要远高于传统混合法。     

一种计算电大尺寸复杂导体目标电磁散射的MoM-SBR/PO混合法

作为传统MoM和PO混合法(MoM-PO)的拓展,提出了一种组合MoM、SBR和PO的混合方法(MoM-SBR/PO)用于计算电大尺寸复杂导体目标的电磁散射。利用基于射线密度归一化(RDN)概念的SBR方法有效地考虑了PO区域之间的多次反射影响,简化了PO区域内的耦合计算,避免了耗时的迭代求解过程和格林函数的选择等难点,提高了计算效率。数值结果验证了该方法的有效性和正确性。     

求解电大目标散射问题的累进迭代方法

在矩量法(MOM)的基础上,采用混合场积分方程(CFIE)结合累进迭代的数值方法(PNM)研究了电大尺寸目标电磁散射问题。目标被分成一些小区域,因此缩小了所需要求逆的矩阵的大小并且减少了计算时间。数值模拟计算了理想导电的圆柱,矩形柱的表面电流分布。所得的结果和一般分域基矩量法的结果以及圆柱的理论计算结果吻合得很好ss,说明了本文方法的有效性。     

MPI并行矩量法计算二维粗糙面波束电磁散射

通过有限脉冲响应滤波器理论和快速傅里叶变换方法,模拟了二维高斯随机粗糙面。从电场积分方程出发,利用RWG (Rao-Wilton-Glisson)基函数矩量法结合Galerkin方法,在PC集群并行平台上研究了二维导体高斯粗糙面对波束的电磁散射特性。为使得PC集群信息传递接口(message passing interface, MPI) 并行平台上各参与运算的各进程的负载平衡,对整个阻抗矩阵按行分块,并详细讨论了并行共轭梯度法求解矩量法矩阵方程的并行实现过程。最后在PC集群MPI并行平台上进行数值实验,分析了在波束入射条件下,均方根高度、相关长度和极化方式对二维导体高斯粗糙面的电磁散射特性的影响。     

The Electromagnetic Scattering by Buried Complex Objects

ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＳｃａｔｅｒｉｎｇｂｙＢｕｒｉｅｄＣｏｍｐｌｅｘＯｂｊｅｃｔｓＬｕＳｈｕ，ＣｈａｎｇＭｅｉ＆ＸｕＰｅｎｇｇｅｎＤｅｐｔ．ｏｆＲａｄｉｏＰｈｙｓｉｃｓ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，４３００７２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎ...     

EM Scattering from Rough Surface

ＥＭＳｃａｔｅｒｉｎｇｆｒｏｍＲｏｕｇｈＳｕｒｆａｃｅＬｕＧｕｉｚｈｅｎ＆ＭａｏＺｈｉｊｉＰ．Ｏ．Ｂｏｘ２９，ＢｅｉｊｉｎｇＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，１０００２４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＪｕｌｙ９，１９９６）Ａｂｓｔｒ...     

多表面阻抗加载凸导体柱的电磁散射

飞行器隐身技术之一是阻抗加载。本文研究充电大尺寸(ka=10)任意截面多表面阻抗加载凸导体柱的电磁散射。问题的反应积分方程是采用组合Fock理论和矩量法的混合方法建立,并由Leontovich阻抗边界条件来求解的。对一个多表面阻抗加载圆柱体的混合法的数值分析表明,利用多表面阻抗加载,可实现较大角范围内后向雷达散射截面(RCS)的减缩,并同时产生后向散射相位的强烈跃变,从而获得大的角闪烁线偏差,这是一种新的隐蔽技术措施。     

Application of Multi-Grid Method to the Computation of Electromagnetic Scatering Problems

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｕｌｔｉ－ＧｒｉｄＭｅｔｈｏｄｔｏｔｈｅＣｏｐｕｔａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＳｃａｔｅｒｉｎｇＰｒｏｂｌｅｍｓTXＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｕｌｔｉＧｒｉｄＭｅｔｈｏｄｔｏｔｈｅＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｏ...     

任意初始状态下迭代学习控制的频域分析

针对广义受控对象G(s) ,提出了一种迭代学习控制器在频域中设计的思想 ,给出了在任意初始状态下迭代学习控制算法收敛的充分条件 ,证明了经过逐次迭代后系统实际输出信号对期望输出信号的逼近特性 ,输出跟踪误差将一致有界 ,且与期望状态及期望输入无关。进一步讨论了反馈控制在迭代学习控制器中的作用。仿真结果表明了该算法的有效性。     

FD-TD Analysis of Electromagnetic Wave Scattering by Infinite Periodic Structure

ＦＤＴＤＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＷａｖｅＳｃａｔｅｒｉｎｇｂｙＩｎｆｉｎｉｔｅＰｅｒｉｏｄｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅＣｈｅｎＢｉｎ，ＦａｎｇＤａｇａｎｇ＆ＹａｏＰｉｎｇＮａｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ...     

目标电磁散射特征信号的统计复现

本文讨论了目标电磁散射特征信号的统计复现问题，提出了一种目标特征信号统计复现的新方法，该方法不但可用于目标雷达散射截面（ＲＣＳ）的统计复现，而且适用于目标其他电磁散射特征（如目标角闪烁等），因而可较好地解决目标特征信号统计复现等一类工程问题。     

低RCS飞行器座舱电磁散射特性研究

基于物理光学和等效电磁流法，本文讨论了飞行器座舱光学区电磁散射特性和雷达散射截面（ＲＣＳ）的计算方法。利用场量幅度和相位加权法，求解了座舱内部结构散射场。座舱外结构散射场通过座舱罩表面的数学拟合曲面和物理光学近似未获得。文中给出了一个（０．４×０．４）ｍ２无金属镀层的座舱风挡玻璃和带有薄金属镀层的风挡玻璃的ＲＣＳ结果，证明了此种低ＲＣＳ座舱罩的隐身性能。