地下目标的瞬态电磁散射

本文运用时域有限差分法计算埋地物体的瞬态电磁散射，研究了目标的电磁脉冲响应与介质参数和地下结构的关系，为时域探地系统的目标检测和识别提供了一定的理论依据，本文的方法适用于任意形状的柱体目标以及任意二维地下结构，也易一推广到三维的情形。     

地下ELF线天线在地-电离层壳体中产生的场

为了研究地震产生的机理,需要分析和研究地下任意ELF线天线在地-电离层壳体中产生的电磁场。地下任意ELF线天线产生的电磁场可由地下ELF点源产生的电磁场进行叠加。首先导出了地下ELF点源在地-电离层壳体中产生的电磁场表达式,然后得到了地下任意ELF线天线在地-电离层壳体中产生的电磁场的表达式。分别讨论了地下单条和两条ELF线天线在地面上产生电磁场的场强空间分布图,用色标表示了场强值在空间分布的强弱。电磁场的水平分量在地面上产生电磁场的场强值要比垂直分量产生的场强值大,单条线天线在地面上产生电磁场的场强值要比两条线天线产生的场强值小。     

地源热泵空调系统地下结构处理措施

采用地源热泵空调系统的地下结构设计和施工不同于一般建筑物,本文结合某通信局房地下结构设计和施工对地源热泵空调系统的地下结构设计和施工进行了分析和探讨,并提出了合理的结构处理措施。     

探地雷达中的衍射层析算法

给出了二维情况下进行地下目标反演的线性衍射层析算法。该方法采用线性Born近似和傅里叶变换,避免了一般非线性逆散射算法的逐步迭代,因而可用于地下目标的快速检测和位置标定。本文的衍射层析算法考虑了空气地面交界面的影响并计入了凋落场。计算结果表明,该方法可以较好地描述低对比度目标的位置、轮廓和介电参数等信息,也可用于高对比度目标的检测和定位。     

新型家用智能植物浇水装置的结构设计与仿真

本文针对目前现有家用植物养护装置的研究现状,设计了一种基于Mecanum轮全方位移动平台的新型家用智能植物浇水装置.该装置结构简单,定位精度高,机动性强,采用全向驱动技术,不仅能够在任意方向实现平移和原地旋转,而且可以在狭小的工作空间内灵活地沿任意路径到达目标位置,能够很好地完成项目要求,节约了使用空间,增强了美观性,在复杂环境中具有良好的动态响应特性.本装置通过采用传感器检测技术,视觉识别装置和机器人技术实现装置的浇水功能,并且对本养护装置的主要部件进行了仿真分析.     

瞬态电磁脉冲在地下目标探测中的应用

本文描述了纳秒电磁脉冲在探测地下目标中的基本方案;研制了一种高质量行波天线。作者采用的是三层结构的扇形天线,其辐射效率高,行波特性好。终端采用快速、高分辨率的图形显示系统,对埋地深度在1m左右的金属管道,能清晰的显示,并打印出目标特性。整个装置与国内外同类装置相比,分辨率高,终端处理时间短,符合工程需要。     

场道钢筋加固区的探地雷达信息处理算法及系统研究

机场场道内钢筋的强反射回波会严重影响探地雷达的监测。本文提出了一种适用于机场场道钢筋加固区的探地雷达信息处理算法及流程并研制了探地雷达信息处理系统，实现了数据预处理、地下结构反演、目标检测与识别、脱空层厚度估计、目标成像、数据批处理及综合数据显示等模块。文中重点介绍了钢筋干扰下的灾害目标检测、识别与成像算法，利用Hyp-curvelet变换及WRELAX时延估计搜索局部峰值进行目标检测及钢筋抑制，结合Wigner时频分析及最小距离分类器进行目标识别，通过频域波数域的波场逆推进行目标成像，适用于钢筋加固区内道面下多层媒质的情况。仿真实例证明了本文方法及信息处理系统的有效性。      

一种空间三维航迹建模新方法

在空中目标与地面武器的对抗训练仿真以及雷达数据处理仿真中,雷达目标航迹模拟是十分重要和关键的部分。本文讨论了机动目标空间三维航迹的建模问题,基于多段航迹组合生成航迹的思想,建立了目标的运动模型和航迹模型。理论推导和仿真结果证明,该方法可以方便、灵活、逼真地生成机动目标的三维航迹,得到任意时刻目标的坐标数据。     

金属管线与地中载流导体交越时产生的电位分布

本文给出了一种处理地下耦合平行，交越多导体系统的一般方法，推导出了地下多导体系统的基本耦合方程，利用这组方程可以求得受扰导体上的感应电流及电位分布，并能计算地中任意点的电位。     

一种探地雷达目标参数估计方法的研究

在探地雷达应用中,确定地下目标的介质参数具有重要意义.为了对探地雷达地下目标参数进行估计,提出了将探地雷达偏移处理和时域目标参数反演结合起来的方法,该算法首先通过偏移处理,确定目标的位置和分布范围,然后采用FDTD和随机逼近优化法进行迭代运算估计目标参数.与传统基于频域的方法相比,该方法具有易于实现、处理速度快等优点.并且通过对模拟数据的处理,验证了该方法的可行性.     

脉冲源激励下地下目标的电磁散射分析

本文分析在地面上放置冲激函数源情况地下电磁场的传播和散射特性.在冲激函数源的后期由于电磁场变化较缓慢位移电流可以忽略,扩散特性占据优势.本文通过在准静态Maxwell方程中引进虚拟位移电流项,将扩散问题的求解转化为波动问题,从而应用非均匀时域有限差分(FDTD)方法来分析地下问题.计算结果表明本文方法的有效性.     

半空间模型的地下目标成像

由于电磁波在穿越不同介质时会出现折射现象,因此在对地下目标成像时,电磁波信号在穿越从雷达到达地下目标的组合通道时,路径不是直线而是折线,此时利用常规的自由空间中的合成孔径成像方法已经不能对目标进行成像。为此,基于电磁波的传播规律和地层有耗媒质的特性,提出了电磁波传输的半空间模型,使其能够充分反映电磁波信号在整个传播过程中的真实路径,并得到了相应的目标回波表达式。将其应用到机载条件下的地下目标成像之后,通过仿真比较,可以明显看出,使用半空间模型对地下目标成像效果有改善,验证了半空间模型适用于对分层土壤中的地下目标成像。     

Computation of fields in an arbitrary shaped heterogeneousdielectric or biological body by an iterative conjugate gradient method

Electromagnetic (EM) fields in a three-dimensional, arbitrarily shaped, heterogeneous dielectric or biological body illuminated by a plane wave are computed by an iterative conjugate gradient method. The method is a generalized method of moments applied to the volume integral equation. Because no matrix is explicitly involved or stored, the method is capable of computing EM fields in objects an order of magnitude larger than those that can be handled by the conventional method of moments. Excellent numerical convergence is achieved. Perfect convergence to the result of the conventional moment method using the same basis and weighted with delta functions is consistently achieved in all the cases computed, indicating that these two algorithms (direct and iterative) are equivalent     

基于MT-SIE法求解电大介质目标电磁散射

介绍了一种用于均匀介质目标电磁散射求解的新型多区域表面积分方程(MT-SIE)方法。不同于传统的用于介质目标散射求解的积分方法,该方法将均匀介质目标分解为内、外2个独立的子区,通过在介质表面强加Robin传输条件来保证电流和磁流的连续性。由于介质目标被分解为内外2个独立的子区,不同的子区允许非共形剖分。相较于传统方法,该方法可以更高效地与多层快速多级子(MLFMA)相结合求解电大尺寸目标。为进一步加速矩阵的迭代求解,提出了一种高斯-赛德尔型预条件技术,可以有效改善矩阵的收敛,加快迭代求解速度。     

Underground electromagnetic fields generated by the return strokesof lightning flashes

In this paper, equations are developed in the time domain to represent lightning generated electromagnetic (EM) fields at different depths below the ground surface. The equations connect underground EM fields to surface fields that can easily be measured or calculated. Numerous examples are given to illustrate how the signature of the electric and magnetic field vary as a function of depth as well as conductivity     

二维目标电磁散射瞬态响应的TLM方法模拟

运用传输线矩阵方法研究二维特殊形状理想导体目标对电磁波的瞬态响应，数值结果表明，ＴＬＭ方法对于电磁散射问题的数值模拟不仅很方便而且实用，尤其对于较为复杂的目标（形状特殊，成分复杂），方法本身不需作任何改变，只需改变网格划分便可以进行计算。     

具有冗余设计的铜互连线电迁移可靠性评估

铜互连的电迁移可靠性与晶粒结构、几何结构、制造工艺以及介质材料等因素有着密切的关系。分别试制了末端有一定延伸的互连线冗余结构设计的样品,以及无冗余结构的互连线样品,并对样品进行了失效加速测试。测试结果显示,采用冗余结构设计的互连线失效时间更长,具有更好的抗电迁移可靠性。对冗余结构的失效模式进行了讨论,并结合互连线的制造工艺,指出采用冗余结构设计的互连线可以在有效改善互连线的电迁移特性,而且不会引入其他影响可靠性的因素,是一种有效提高铜互连电迁移可靠性的方法。     

不同地下介质条件下探地雷达的探测深度问题分析

探地雷达技术巳成为近年来岩土工程领域探查地下目标体的重要手段，其应用的关键问题之一是如何准确计算不同介质条件下的探测深度，并确定探查对象是否在雷达探测系统的有效测距范围之内。根据探地雷达测距的基本公式，讨论了雷达测深的重要影响因素：反射目标体的反向散射增益及散射截面积。将地下岩土介质的反射体目标模型归结为三种典型类别：光滑、粗糙反射界面及点状目标体，同时给出了这三种反射体的简单数学模型，及计算分析。结合目前国内广泛使用的三种不同类型的探地雷达系统，计算得到了在不同地区或不同地下介质条件下的最大探测深度，为实际探测工程提供了较有价值的参考。     

On the Scattering of Electromagnetic Waves by Periodic Rough Dielectric Surfaces: A BOA Solution

A new approach for the scattering of electromagnetic (EM) waves from periodic dielectric rough surfaces is addressed. The method is an extension of the buried object approach (BOA), which is developed for rough surfaces of infinite extend, to the present problem. The BOA allows to model the original problem as the scattering of EM waves from cylindrical objects located in a two-half-space medium with planar interface. Then, the problem is reduced to the solution of a Fredholm integral equation of second kind through the periodic Green's function of two-half-space medium. The periodic Green's function of two-half-space medium is calculated via the Floquet mode expansion, whose numerical evaluation can be accelerated by using effective methods. The method can also be used to solve the scattering problems of rough surfaces of infinite extend and having a localized roughness. Numerical simulations show that the method yields effective and accurate results for surfaces of arbitrary variation.      

基于ILDC理论的平面结构电磁散射计算

增量长度绕射系数理论(ILDC)是对电大尺寸复杂目标进行边缘绕射计算的有效方法之一。本文基于散射总场、表面光学场和边缘绕射场三者之间的关系,针对几何建模的特点,从另一个角度推导出了ILDC在平表面结构中的应用形式,并验证了该方法的正确性,为目标电磁特性的研究提供了一种可行的计算方法。