GRE-FDTD混合法对二维矩形终端任意形状进气道RCS的计算

本文利用GRE-FDTD混合法分析了带复杂终端任意形状进气道的雷达散射截面问题,提出了基于离散模型的任意形状腔体内射线追踪方法,并对该方法的可行性进行了讨论,最后通过对二维情形的计算和分析验证了方法的正确性.     

改进共形FDTD算法及其在RCS计算中的应用

本文首先提出一种结合了三角近似与改进局部网格的共形FDTD算法,然后将该算法应用于金属目标的雷达散射截面计算。实验结果表明,该算法简单高效,不需要通过减小时间步长的方式就能得到较高精度的稳定解。     

计算含窗薄壁腔体屏蔽效能的时域有限差分法

文中给出了时域有限差分法处理腔体棱边处场量的差分格式的算法,并用于计算薄壁腔体的屏蔽效能。两个计算实例表明,其计算结果与等效传榆线法的计算结果和模型试验的测量结果相吻合,检验了文中算法的有效性。     

隐身飞行目标低频段RCS计算

本文在采用计算机图形学对某犁隐身飞机进行电磁建模的基础上,利用FDTD方法和电磁计算软件Microwave Studio对飞机在低频段(短波和米波波段)的RCS进行了计算,包括不同极化和不同入射角度条件下的单站和双站RCS.比较两种方法的计算结果证明在低频段该飞机有可能出现较强的谐振频率点,因而利用低频段雷达有可能实现对隐身飞机等低可探测目标的检测和跟踪.     

电磁脉冲作用下近地电缆外皮感应电流的全波分析

本文采用时域有限差分法,分析电磁脉冲作用下,地面附近同轴电缆所感应的外皮电流。在计算外皮感应电流时,既考虑了传输线模式电流,也考虑了天线电流。该方法适合分析各种电缆的外皮感应电流。所得结果与有关资料作了对比,说明本文的计算结果是合理的。     

FDTD法计算铁氧体微带天线的RCS

该文采用并改进了一种将铁氧体进动方程直接离散的更有效的FDTD算法,在结合其它FDTD算法中的新技术基础上分析计算了任意方向外加偏置磁场时铁氧体矩形微带贴片天线的RCS频响特性并给出了一些有用的结论。     

DGTD用于RCS计算的初步研究

时域离散伽辽金法(Discontinuous Galerkin Time Domain, DGTD)同时具有时域有限元算法(FiniteElement Time Domain, FETD)非结构网格剖分和时域有限差分算法(Finite Difference Time Domain, FDTD)显式迭代的优点,是一种非常有前途的电磁计算方法,该文首先描述了基于矢量基函数的时域离散伽辽金法的基本原理.然后,给出了DGTD处理散射问题时平面波入射加入的具体实现方法.最后,给出了金属球、介质球和金属弹头宽带散射的算例,算例结果的比较表明了该文算法的正确性和有效性.该文的研究,为复杂目标雷达散射截面RCS的准确预估打下了坚实的基础.      

完全匹配层产生数值反射的原因分析

完全匹配层是目前电磁场数值计算中比较理想的吸收边界，它对任意频率、任意入射角的电磁波的理论反射系数都为零。但由于数值离散的原因，完全匹配层边界仍然会产生一定的数值反射。本文通过理论分析，发现真空-PML和PML-PML交界面两边电导率的突变所引起的电场磁场衰减指数的突变是数值反射产生的根源。数值模拟结果表明，通过调整交界面上介电常数和电导率的取值可以有效地降低数值反射。     

非磁化等离子体覆盖导体柱的ZTFDTD分析

将归一化的Z变换时域有限差分算法(ZTFDTD)用于仿真电磁波与非磁化等离子体的相互作用,给出了非磁化等离子体的ZTFDTD迭代公式.通过二维模型分别计算了非磁化等离子体覆盖导体柱的双站散射特性,分析了不同等离子体自由电子密度分布,不同电磁波频率和不同等离子体碰撞频率对雷达散射截(RCS)的影响.数值结果表明,合理地置等离子体参数,可以增强等离子体隐身效果.     

基于PPO和MPI的腔体RCS计算

改进了行进物理光学的终端反射计算,使计算过程更符合电磁波在腔体内部的实际传播过程.基于消息传递协议开发了针对电大尺寸开口腔体单站雷达截面(radar cross section,RCS)的行进物理光学并行计算程序.采用按照RCS计算角度间隔分配计算任务的大粒度并行计算方法减小了通信开支,并且取得了较好的负载平衡.对飞机进气道模型的计算结果与测量结果吻合良好.计算所用时间显示了较高的并行效率.其计算速度相对迭代物理光学提高了一个量级.     

NURBS曲面RCS的物理光学法混合计算

基于近似驻相法和直接积分法,在利用物理光学法(PO)计算NURBS曲面的雷达散射截面(RCS)的问题中提出一种混合积分法.这种方法既保持积分精度,又提高了计算速度.此外,归纳了七种不适合用一般驻相法处理的剖分面元.同时验证了计算中采用NURBS面元剖分对于提高目标RCS计算精度的作用.     

旋转对称物体的双站RCS估算

从物理光学（PO）积分方程入手,对旋转轴对称导体的双站雷达散射截面进行分析计算,并以旋转椭球为例,求出双站雷达散射截面计算式, 将该表达式退化到单站形式,计算结果与参考文献吻合较好,表明该方法的有效性。     

改进的IPO与FEM混合法分析复杂电大腔体电磁散射

对传统的迭代物理光学法(IPO)进行了改进,使之适合于分析具有非完纯导电边界的电磁问题,并与矢量有限元方法(FEM)相结合,对内壁涂敷介质的具有复杂终端结构的电大尺寸腔体的电磁散射特性进行分析.通过Fresnel反射系数,利用IPO方法处理腔体内壁比较平滑的介质涂敷区域,在结构复杂的终端区域,利用FEM进行分析.利用交界面上场强连续条件实现两个区域之间的电磁耦合.通过迭代,计算出腔体内部稳定的电磁场分布,进而获得整个腔体的散射特性.由于在介质涂敷附近区域避免了FEM处理过程,从而可以节省大量计算时间和内存消耗.     

拱形坑道建模及吸收边界性能比较

建立了侧壁拱顶形坑道模型,该模型可根据实际需要在0～π/2范围内选择坑道的弧度.将坑道看成有耗波导,采用TE10模和TMn模进行强迫激励,在此基础上比较了完全匹配层(Perfect Matched Layer,PML)、各向异性完全匹配层(Uniaxial PML,UPML)和卷积完全匹配层(Convolutional PML,CPML)三种在坑道计算模型中常用的吸收边界条件各方面的性能.数值结果表明:CPML边界条件可以有效吸收低频凋落模,克服了PML和UPML用于长时间计算造成的晚时反射,减小了计算域,缩短了计算时间.     

FMM用于快速计算电大腔体的RCS

利用迭代物理光学法(IPO)计算一般电大尺寸腔体的电磁散射特性,在迭代过程中用快速多极子方法(FMM)加速计算.在雅可比最小残差法(JMRES)的积分运算中引入FMM并与共扼梯度法(CG)的计算效率进行了比较.采用结构化分组,利用转移因子的平移不变性对计算和存储进行了优化.计算结果表明这些加速方法是有效的并能极大地提高计算效率.     

物理光学迭代法的子域连接法

本文提出的物理光学迭代法的子域连接法不但适用对电大尺寸一般腔体雷达截面的计算,而且能有效降低数值计算时间.它是将腔体分成若干个子腔体,每个子腔体用物理光学迭代法分析,子腔体之间电磁耦合通过对整个腔体循环迭代计入.数值结果验证了本文方法的正确性.     

飞航导弹雷达截面预估

综合应用物理光学法（PO）、等效电磁流法（MEC）和几何光学法（GO）等高频分析方法,分析了导弹目标各部分散射场之间的相互干涉作用,计算了椭球体弹头、橄榄体弹头和半球体弹头三种不同形状弹头的导弹整体雷达截面（RCS）。计算结果表明该方法正确有效,可满足工程分析的需要。     

RCS数值计算的时域有限体积方法

以空间无限长导体圆柱雷达散射截面(RCS)的数值计算为例,分析、研究了时域有限体积(FVTD)方法在电磁场数值计算中的应用方法,通过对不同散射条件下RCS的计算,并对数值计算结果进行了较为深入的分析。结果表明,计算结果与解析结果吻合较好。     

基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估

研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。     

基于高阶抛物线方程求解目标雷达散射截面

 为改进标准抛物线方程算法的缺陷,本文基于Padé逼近引入高阶抛物线方程,结合复坐标系的完全匹配层(PML)吸收边界条件来求解多体目标的雷达散射截面,计算结果表明高阶抛物线方程不但可以有效地处理轴向方向40度以内的电磁散射问题,并且可以有效地对多体目标进行雷达散射截面计算,为计算电磁学提供了新的、有效的数值计算方法.