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导弹尾喷焰目标红外特性的数值仿真 总被引:4,自引:2,他引:2
综合考虑计算精度和计算效率,基于传统热流法,提出了求解导弹尾喷焰目标红外辐射特性的源项六流法(SSF)模型.以圆柱形介质方向辐射强度的求解为例,通过与反向蒙特卡洛法(BMC)和二流法(TFM)计算结果的比较,证实了SSF模型的可行性和精确性.在给定温度场和粒子、气体等组分辐射物性参数的条件下,分别采用SSF、TFM和BMC法对不同高度导弹喷焰的红外光谱辐射强度进行了求解,结果表明:在2~5 μm波段内,导弹喷焰在2.7、4.3μm(相应波数分别为3 704和2 326 cm-1)谱带上具有明显的强度峰值,同时,SSF与BMC结果吻合较好,进一步证实了SSF模型的合理性. 相似文献
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针对利用射线追踪方法计算分层介质目标散射时由于海量射线导致的资源和效率瓶颈问题,提出了改进的蒙特卡洛法和自适应射线细分法,实现对超电大分层介质目标高频电磁散射的快速计算.改进的蒙特卡洛法基于射线在介质分界面上反射和折射的能量分布,将射线分裂等效为按照特定概率发生反射或折射,射线追踪过程中射线数保持不变,而自适应射线细分法通过选择稀疏的初始射线,并根据目标结构和材质的变化自动细分加密,在保证计算精度的同时最大程度降低射线数.仿真试验与参考结果对比验证了本文方法的精确和高效,并分析了两种方法的优缺点,给出了适用范围以及在实际工程应用中的建议. 相似文献
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多时间步长时域有限差分法分析微波电路 总被引:3,自引:0,他引:3
提出在非均匀网格空间的粗网格区域采用大时间步长,细网格区域采用小时间步长的多时间步长时域有限差分(MTS -FDTD)法,并对其稳定性条件进行了分析。该方法通过应用多个时间步长替代传统非均匀时域有限差分(NU- FDTD)法的单一时间步长的算法来提高计算速度。通过应用MTS- FDTD方法模拟自由空间中给定激励下某点的场和微带低通滤波电路。数值结果表明,与传统NU- FDTD法相比,MTS- FDTD法在保持同等计算精度的条件下计算速度提高了46%以上。 相似文献
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针对基于蒙特卡洛的水下无线光信道仿真计算量大、计算效率低的问题,提出了利用Open MP(open multiprocessing)和CUDA(compute unified device architecture)的水下无线光信道并行仿真方法。通过将计算密集型部分移植到各线程并行计算的方式提高仿真计算效率。在此基础上引入3种优化方案,通过剔除无效光子和限制高散射事件的方式,加速数据合并,减少主存显存的数据交换量,进一步提高仿真效率。对比分析了在不同水质、不同计算环境以及不同光子数和距离等条件下的加速效果。结果表明,相比于传统串行仿真,图像处理器(GPU)水下光散射并行计算方法的加速最高可达300倍;中央处理器(CPU)水下光散射计算方法的加速最高可达90倍。 相似文献
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《无线互联科技》2016,(9)
随着航天技术的迅速发展,宇宙中航天器越来越多,利用两行根数(TLE)的数据对航天器的位置、运行状态、运行轨道监控分析判断,防止航天器相互碰撞,显得尤为重要。如果能减少两行根数的计算时间,无疑会让监控更加实时,地面控制中心快速做出相应操作。NVIDIA的CUDA并行计算编程架构结合高性能计算显卡(GPU)正是为了解决高性能计算问题而推出的,可以大幅缩短复杂计算的时间。文章研究了两行根数算法的并行改造,利用CUDA并行架构和GPU硬件作为CPU的协处理器,将两行根数算法的计算时间大幅缩小,解决了两行根数的计算时间问题。实验结果证明利用CUDA并行加速的两行根数算法计算时间大幅减少,提高了计算效率。 相似文献
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本文阐述了一种无时间约束条件的FDTD方法(ADI-FDTD)在三维目标电磁散射中的应用.由于散射问题的复杂性,文中分别推导了ADI-FDTD原始方程在连接边界条件、吸收边界条件和近远场外推等关键处的修正方程,并提出了ADI-FDTD方法中的时间步长上限.通过算例表明该方法与传统FDTD方法相比,时间步长可突破传统时间-空间约束条件,它的选取能远大于原有时间步长,对同一散射问题,总计算时间步可以相应大幅度减少,进而提高FDTD方法在计算散射问题中的效率.最后,数值计算显示了该方法的计算精度,并通过图表给出与传统FDTD计算时间的比较. 相似文献
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将C-V模型引入到红外图像分割中,同时提出了一种改进的模型。该模型通过增加偏离能量项,避免了标准C-V模型的重新初始问题。模型允许选取较大的时间步长,可以用简单的有限差分格式实现。实验证明,改进的模型在分割效果不变的情况下可以有效加速演化过程,提高分割效率。 相似文献
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建立了一种包含蒙皮和尾焰的空中目标红外辐射成像GPU并行计算方法。采用SLG模型计算尾焰辐射气体的红外特性,采用LOS方法求解尾焰红外辐射传输方程,根据本体与三维尾焰的成像几何关系,采用正向光线追迹方法计算蒙皮辐射成像,采用反向光线追迹方法计算尾焰辐射成像,建立了目标投影算法,并在蒙皮投影计算模块和尾焰辐射计算模块采用CUDA并行提高计算速度,实现了探测器入瞳处目标红外光谱图像的快速计算。结果表明:投影成像算法可准确生成设定条件下的目标图像,目标红外图像辐射分布与温度分布一致,尾焰辐射强度计算结果与实验结果符合较好,CUDA并行算法可有效提高程序的计算效率,当计算量较大时,蒙皮投影模块的计算加速可达百倍以上。 相似文献
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随着科学技术的不断进步,军事目标也向着小型化、超高速、低可探测度的趋势发展,因而对目标的探测与识别能力也提出了更高的要求。文中在深入分析点目标成像过程及其能量分布的基础上,提出基于偏态瑞利分布点目标能量计算方法,并通过红外辐射特性测量精度对比实验进行验证,得出应用该方法的辐射强度测量偏差可控制在8%以下,而且测量离散程度更小,可有效区分弥散点目标和背景灰度值,证明该方法具有良好的工程适用性,较高的测量精度且广泛的应用前景。 相似文献
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一种低仰角雷达射线的准确快速描迹方法 总被引:1,自引:0,他引:1
探讨了对流层中雷达射线的准确快速描迹技术。和国内一直沿用积分方程进行对流层射线描迹不同,该文基于射线微分方程进行射线描迹,使用了高阶Runge-Kutta数值微分解法,它可避免积分算法计算效率低、零度仰角附近难以计算等方面的局限。模拟结果和已有研究结果的比较表明,该方法可以获得较为理想的准确结果和计算速度。 相似文献
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In this paper, a basis function learning control is developed in away parallel to time domain learning control. Basis function approach aims to reduce the dimension and computation of learning gain matrices while maintaining minimal loss of tracking precision. Here, we transplant two learning gain matrices, the transpose and the partial isometry, from time domain learning control into basis function learning control. These two learning gain matrices have no ill-conditioned problems in matrix computation and ensure a monotonic decay of tracking error. The basis vector of discrete cosine transform (DCT) is chosen as basis function for its high energy compression ratio and energy preservation feature. Experiments on two joints of a SCARA type robot verify the effectiveness of the proposed approaches. A few DCT coefficients may meet learning control specification and tracking precision can be improved by increasing the number of the DCT coefficients. 相似文献
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A novel 3-D FDTD method with weakly conditional stability is presented. The time step in this method is only determined by one space discretisation. Compared with the ADI-FDTD method, this method has better accuracy and higher computation efficiency. CPU time for this weakly conditionally stable FDTD method can be reduced to about 3/4 of that for the ADI-FDTD scheme 相似文献
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Tiberi G. Bertini S. Malik W.Q. Monorchio A. Edwards D.J. Manara G. 《Antennas and Propagation, IEEE Transactions on》2009,57(3):777-785
A fundamental step in ultrawideband (UWB) communication system design involves the characterization of the indoor propagation channel. In this paper, we show that the UWB propagation channel parameters can be accurately predicted by employing ray tracing (RT) simulation carried out at various frequencies over the signal bandwidth. It is important to note that the determination of the rays reaching a given location is made only once, as the RT algorithm is independent of frequency. A parallel ray approximation (PRA) is used to significantly improve the computational efficiency of the RT based method. Moreover the accuracy of the approximation is verified through a measurement campaign. 相似文献
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针对当前军、民用领域对新型生物消光材料的需求,将制备出的絮状颗粒等效为子弹玫瑰花型粒子,将其作为单元颗粒构建不同结构的生物颗粒,并对生物颗粒结构进行参数化表征,采用离散偶极子近似法(DDA)计算生物颗粒远红外波段平均消光效率因子。结果表明:生物颗粒远红外波段平均消光效率因子与尺度因子和孔隙率成正相关。在研究平均消光效率因子与尺度因子和孔隙率关系的基础上,构建了生物颗粒远红外波段平均消光效率因子模型,计算时间较DDA法缩短,计算误差在10%以内。模型的构建将为生物消光材料发展以及形态控制提供理论基础。 相似文献