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快速多极子方法在飞行器RCS计算中的应用

专 业: 电磁场与微波技术
关键词: 雷达散射截面 矩量法 快速多极子方法 多层快速多极子算法 飞行器 电磁隐身
分类号: V55  TN95  TJ765.5  V218
形 态: 共 50 页 约 32,750 个字 约 1.567 M内容
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内容摘要


飞行器雷达散射截面RCS数值精确计算是电磁隐身中的重要课题。

而快速多极子方法FMM是现今复杂目标RCS数值计算中最为高效的方法。

本论文对以矩量法MoM为基础的FMM及多层快速多极子算法MLFMA进行了研究,主要内容包括以下四部分。

第一,介绍并分析了选用RWG基函数和伽略金法的MoM,详细讨论了MoM在RCS计算中的具体实现步聚及计算公式。

这是快速多极子方法的基础。

第二,提出传统的MoM求解在复杂目标如飞行器RCS计算中的困难。

分析了FMM和更为高效的MLFMA的思路、理论原理。

系统分析了FMM和MLFMA在共轭梯度法CGM求解MoM方程中的具体步骤与计算公式,包括聚合、转移、解聚的过程及角谱积分、转移因子求取等关键技术。

第三,讨论了FMM和MLFMA的软件实现中提高效率的几个方法,如:

内存消耗控制、分层分组优化及矩阵快速填充等,并给出了课题中的解决方案、优化方法,其中包括了几点创新。

第四,给出课题研究中用MoM和FMM实现的几个模型的计算结果,并将此程序计算结果与解析法的结果或已知的参照结果进行了对比。

论文主要对飞行器RCS数值计算中的FMM和MLFMA进行了研究,给出了关键公式和实现步骤,同时,对于具体的软件开发做了一些说明..……

全文目录


文摘
英文文摘
绪论
第一章 飞行器RCS计算中的矩量法
1.1电磁场基本方程
1.2矩量法求解积分方程
1.3平面元基函数的选取及RWG基函数
1.4 RCS的矩量法求解
1.4.1阻抗矩阵的求取
1.4.2激励矩阵的求取
1.4.3关于奇点积分
1.4.4 RCS的计算式
1.5线性方程组的共轭梯度法求解
1.6矩量法程序计算结果
第二章 快速多极子方法
2.1 FMM基础
2.1.1 FMM的思路
2.1.2 FMM的理论基础
2.2 FMM在RCS计算中的应用
2.2.1聚合、转移和解聚过程
2.2.2 FMM的计算流程
2.3 FMM实现中的几个问题
2.3.1聚合量解聚量的计算
2.3.2特殊函数的求取
2.3.3 FMM中的分组和计算量
2.4 FMM程序计算结果
第三章 多层快速多极子算法
3.1 MLFMA的基本思路
3.2 MLFMA实现中的几个问题
3.2.1 MLFMA中的分层分组
3.2.2 MLFMA的实现流程
3.3 RCS低频精确算法比较
第四章 快速算法程序实现中的几个问题
4.1数据表达和内存消耗
4.2 MLFMA中分层分组方法的改进
4.3矩阵元素的快速填充
4.4进一步提高计算效率的方法
4.4.1单双站散射的近似变换
4.4.2从共轭梯度法到双共轭梯度法
4.4.3矩阵迭代解法的初始解设定
第五章 结束语
参考文献

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中图分类: > V55 > 航空、航天 > 地面设备、试验场、发射场、航天基地
其他分类: > TN95 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达
其他分类: > TJ765.5 > 工业技术 > 武器工业 > 火箭、导弹 > 导弹 > 制导与控制
其他分类: > V218 > 航空、航天 > 航空 > 基础理论及试验 > 航空器隐身技术

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