时域有限差分法的研究及其在雷达散射截面计算中的应用

来源 :北京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:momoko120
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在飞行器隐身设计技术的发展过程中,雷达散射截面(RCS)的计算一直是一个重要方面.而时域有限插分法(FDTD Method)是电磁场数值计算方法中一种有效的高精度时域计算方法,它以Yee氏元胞将空间电磁场离散化,再加上时间上的离散,将麦克斯韦(Maxwell)方程组旋度方程中的微分形式转化为空间和时间的有限差分形式,从而导出关于电磁场分量的FDTD方程,结合计算机技术则能在计算机的存储空间中模拟电磁波的传播及其与目标的作用,从而处理十分复杂的电磁场问题.由于FDTD法在计算目标的RCS时有很好的稳定性和广泛的适应性等诸多优点,因而在目标散射特性的研究领域备受重视.该文详细研究了用于电磁场数值计算的FDTD法及其计算目标RCS的相关理论,并有所发展和创新.主要采用媒质参数网格平均技术解决了Maxwell方程微分形式在媒质参数突变面处失效的问题;采用将计算区域划分为总场区和散射场区分别计算的方案增大了计算的动态范围,方便了入射波的设置;采用一维FDTD迭代求入射场的方法取代了解析方法,大大降低了入射波的泄漏,提高了计算精度;采用固定入射波方向而旋转散射体以改变入射角的方法大大简化了连接边界处的编程并提高了计算效率;采用了频域和时域两种近远场变换技术以适应对时谐场源和脉冲场源的不同计算要求;采用面向对象的(OOP)结构化的编程思想提高了计算程序的通用性和模块化特性.该文完成了所有关于FDTD法计算RCS的编程工作,生成了一个标准的Windows软件,其组成包括FDTD计算、近远场变换、傅立叶变换、存储与读取、结果显示等功能模块,具有较强的通用性和扩展性,可计算各种时域电磁场问题以及各种复杂的二维、三维散射体的RCS.利用该软件,该文对多个有关时域电磁场和RCS的算例进行了计算,并给出了相关的图表和曲线.为了对计算结果的可信度进行验证,该文将一些典型算例的结果与MOM方法的结果进行了对比,二者符合的很好,另外将NACA0012二维翼型算例的RCS计算结果与VijayaShankar等以及Hoang Vinh等的结果进行对比也符合的很好.
其他文献
计算机I/O总线存在的意义在于实现CPU与多种外设的高效互联。PCI Express作为第三代计算机I/O总线的主流,已经初步取代PCI为主的第二代I/O总线;在即将到来的大范围普及中,PCI
该文研究末制导再入机动弹头的解耦补偿控制和姿态系统控制.首先,针对再入机动飞行及锥形减速运动过程中,因大攻角、大侧滑角的出现而引起的通道间强耦合现象进行动力学分析,
论文的工作是为CAD/CAM软件系统开发模板加工功能,实现加工经验和知识的积累与再应用.论文主要内容为:模板的生成和模板应用. 1)对市场上的主流的CAD/CAM系统的相关功能模块
蓄电池管理系统是动力电池的重要组成部分。它能对蓄电池的电压、温度、放电电流及电池容量进行实时监测,以提高蓄电池的使用寿命,保障整个系统的稳定运行。 电池管理系统最
该文旨在研究导弹武器系统的维修决策问题,目的是要解决如何给出合理的系统组成单元的预防性维修周期,制定出整个系统的维修策略.分析了维修成本的构成,建立了维修成本随时间
随着侦察卫星在国家战略中发挥越来越重要的作用以及军事侦察任务越来越高的要求,高精度的姿态跟踪能力已经成为侦察卫星的发展趋势。本文针对超低轨道挠性卫星的高精度姿态跟
地球等离子体层是内磁层相互作用的核心区域,磁扰期间等离子体层结构的显著改变和动力学过程强烈影响着内磁层结构和近地空间环境,给天基技术系统带来严重的干扰。充分了解磁扰
第三代战斗机的设计综合了多学科的先进技术,作战环境与作战方式都发生了巨大的变化,传统的评估手段已经无法满足对第三代战斗机进行评估的需要,因此在第三代战斗机的设计与使用
该文提出了自动创建管路路径的模式法,以Windows为操作系统平台,采用Unigraphics作为图形平台,应用C++编程语言,开发了基于路径模式的交互多计算机辅助管路敷设系统.文中首先
该文对军用飞机全寿命周期费用、效能的分析评估方法以及费-效决策问题进行了探讨.建立了一种新的较系统的战斗机整体效能评估模型,重点研究了飞行技术特性效能,使用技术特性