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微动复杂目标雷达散射截面计算方法

现代雷达 2008年第6期30卷 32-35,39页

作者：王胜范红旗石志广国防科技大学电子科学与工程学院长沙410073

在对雷达目标的动态特征提取和识别的研究中,需要能够逼真地反映目标的结构特性和运动特性的模拟信号。文中应用物理光学法和物理绕射理论,针对复杂动目标和多目标对目标面元和尖劈进行多普勒频率分级的方法实现了动目标的雷达散射截面... 详细信息

在对雷达目标的动态特征提取和识别的研究中,需要能够逼真地反映目标的结构特性和运动特性的模拟信号。文中应用物理光学法和物理绕射理论,针对复杂动目标和多目标对目标面元和尖劈进行多普勒频率分级的方法实现了动目标的雷达散射截面计算;提出了微面元快速消隐算法和微动目标的模型剖分准则。应用该方法可以模拟转动、颤动以及非刚体运动目标的电磁散射特性。

关键词：动态目标雷达散射截面积三角面元电磁计算

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基于路德维格积分的目标RCS计算方法

微波学报 2004年第1期20卷 15-18,39页

作者：黄纪军粟毅马兴义毛钧杰国防科技大学电子科学与工程学院长沙410073

用三角面元对目标进行建模 ,运用路德维格积分和物理绕射理论计算面元与棱边的电磁散射 ,最后得到目标的RCS。通过对方柱RCS的计算 ,验证了该方法的有效性 ,并给出了C波段和X波段不同极化和不同下视角的M

关键词：路德维格积分雷达散射截面积 RCS 三角面元物理绕射电磁散射

目标散射计算可视化软件设计及导弹RCS分析

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目标散射计算可视化软件设计及导弹RCS分析

作者：张世田西安电子科技大学

学位级别：硕士

基于FDTD算法的目标电磁散射特性可视化软件FDTD-XD2.0是集建模、显示、计算于一体的电磁仿真软件。在软件的设计中嵌入了我们课题组自己开发的新方法和技术： 1．根据目标的三角面元数据模型，提出的一种新的FDTD网格自动生成技术... 详细信息

基于FDTD算法的目标电磁散射特性可视化软件FDTD-XD2.0是集建模、显示、计算于一体的电磁仿真软件。在软件的设计中嵌入了我们课题组自己开发的新方法和技术： 1．根据目标的三角面元数据模型，提出的一种新的FDTD网格自动生成技术。针对三维制作软件，提出了一种基于3DS MAX的FDTD新建模方法，该法可实现FDTD的快速、准确、可视化建模。经过验证对比证明了两种建模方法的可行性。 2．提出了一种基于FDTD方法的双站RCS计算方法，即瞬态场外推时谐场的离散傅立叶变换方法。此法不仅为工程应用提供方便，而且节约了计算时间、提高了计算的精度。运用上述方法，计算了典型目标和复杂目标双站RCS。算例结果表明，本文提出的方法是可行的。新方法和技术的嵌入极大的提高了仿真软件的整体性能，满足了目标特性散射计算与分析软件的设计技术要求。此外在目标建模的基础上，通过对比详细的研究，分析了天线罩对导弹散射特性的影响。研究了基于Z变换方法的色散介质电磁散射的三维FDTD方法。将电位移矢量(?)与电场强度(?)之间的频域本构关系变换到Z域。然后利用z算子作为时间延迟因子，将Z域的本构关系转换为时域的本构关系，最后进行时间离散，得到离散时域的电位移矢量(?)与电场强度(?)之间的本构关系，从而得到了三维时域的(?)到(?)、(?)到(?)的FDTD迭代式。并利用此法研究了导弹带有喷焰时的散射特性。

关键词：三角面元 FDTD 可视化建模 Z变换

基于LOD5-FDTD算法的复杂模型多阶精度建模及其电磁散射应用研究

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基于LOD5-FDTD算法的复杂模型多阶精度建模及其电磁散射应用研究

作者：丁元赫江苏大学

学位级别：硕士

由于时域有限差分(FDTD)方法在电磁计算时可以对所计算的电磁问题进行直观的描述,并且易于编程仿真,使其已经成为电磁仿真计算领域一种重要的数值方法。然而,随着科学技术的发展,该方法对计算效率和精度的要求越来越高,在实际电磁仿真时... 详细信息

由于时域有限差分(FDTD)方法在电磁计算时可以对所计算的电磁问题进行直观的描述,并且易于编程仿真,使其已经成为电磁仿真计算领域一种重要的数值方法。然而,随着科学技术的发展,该方法对计算效率和精度的要求越来越高,在实际电磁仿真时,传统FDTD方法由于受到建模模型复杂程度的限制,严重影响该方法的适用范围。因此,为了扩大建模的工程实际适用范围,本文结合几种流行的商用建模软件,研究了一种复杂模型多阶精度FDTD建模方法。在回顾和总结FDTD建模方法研究的基础上,研究了一种新的基于三角面元的FDTD网格建模方法,该方法利用商用建模软件生成的三角面元为转化媒介,生成FDTD网格模型,并对之进行优化处理验证,最终达到工程建模需求。该方法解决了多部件复杂材料目标FDTD建模问题、模型内部含有空腔的FDTD建模问题及自由选取模型空间大小问题。同时,通过将该方法建模的结果CAD可视化,从而验证了复杂模型建模算法的正确性,并通过典型目标的雷达散射截面的计算结果与MIE级数解相对比,验证了该建模方法的准确性及实用性。随后,在前述的建模方法上进一步研究了一种新的多阶精度建模方法。即将一个正常大小的网格(一阶精度网格)按边长一半的规则分割成八个小网格(二阶精度网格),从而提高模型的精确度及分辨率。对于模型中普通的部件,选用一阶精度网格降低内存消耗,而对于小部件或者特殊材料的部件,采用二阶精度网格提升模型的分辨率,展示该部件的细节特征,最后对不同精度的部件整合堆叠,输出最终的多阶精度建模文件。依据上述思想,可将一个二阶精度网格八等分,即得到了三阶精度网格,以此类推,最终实现多阶精度建模方法。该方法最后将结合CAD可视化,验证建模的正确性。最后,为了将多阶精度建模方法应用到FDTD电磁散射计算中,本文研究了基于LOD5-FDTD方法的二阶精度电磁散射算法。详细研究了二阶精度网格下电磁场的具体转换方法,以及各个电磁场分量在二阶精度下的具体迭代公式。通过金属球算例与MIE级数解对比,验证算法的正确性,通过复杂模型不同部件二阶精度的选取,验证二阶精度算法能够提升电磁散射运算的准确度。

关键词：时域有限差分方法商用建模多阶精度三角面元 CAD可视化

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复杂目标共形网格建模及电磁特性计算

复杂目标共形网格建模及电磁特性计算

作者：武超西安电子科技大学

学位级别：硕士

时域有限差分方法(FDTD)是对目标进行电磁特征研究的数值算法之一。因其具有简明、直观、适用广泛等优点，已被用到工程电磁应用的各个领域，并且随着计算机技术的发展，其应用前景越来越广阔。本文实现了通过目标三角面元模型生成目标... 详细信息

时域有限差分方法(FDTD)是对目标进行电磁特征研究的数值算法之一。因其具有简明、直观、适用广泛等优点，已被用到工程电磁应用的各个领域，并且随着计算机技术的发展，其应用前景越来越广阔。本文实现了通过目标三角面元模型生成目标常规Yee元胞网格电磁模型和共形Yee元胞网格电磁模型的方法;通过OpenGL图形显示技术实现了常规网格模型和共形网格模型的可视化;最后通过对典型几何外形目标雷达RCS解析计算值与FDTD、C-FDTD数值计算值结果比较表明，C-FDTD方法能够有效减小在目标剖分过程中引入的“阶梯”近似误差，本文常规网格和共形网格生成技术有效可行。论文主要工作如下：介绍时域有限差分(FDTD)方法基本原理：简要介绍时域有限差分方法的基本思想、差分迭代公式、数值稳定性、吸收边界条件、入射波源的引入、和近远场外推等基础理论。目标常规Yee元胞网格和共形Yee元胞网格生成技术的实现：通过AutoCAD、3DMax、Pro/E、UG等建模软件实现对目标建模以及目标三角面元点、面等信息数据的导出，并由导出数据根据三角面元网格线“投影求交法”实现对模型的Yee元胞网格剖分;提出根据模型三角面元法线方向来判断网格线是进入还是穿出目标介质区域的判断依据，并由此对目标区域进行介质填充;提出通过“表面匹配法”对生成的瑕疵Yee元胞网格模型进行修正，并最终得到精确有效模型Yee元胞网格模型;给出在常规网格剖分算法的基础上实现对复杂目标的共形Yee元胞网格生成。利用OpenGL计算机图形编程技术实现对目标常规Yee元胞模型和共形Yee元胞模型的可视化处理，并通过对目标原模型视图与目标Yee元胞模型视图的对比来检验网格剖分技术的可靠性。基于时域有限差分方法对二维目标和复杂三维目标电磁特征进行计算，计算结果表明本文目标网格剖分技术和共形网格剖分技术可以实现用FDTD和C-FDTD方法对复杂目标电磁特征的计算。

关键词：时域有限差分方法三角面元共形网格雷达散射截面

曲面的离散求交算法及其在构造飞行器外形上的应用

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飞机设计 2000年第1期20卷 1-4,44页

作者：韩莹周华马东立沈阳航空工业学院沈阳110034 北京航空航天大学北京100083

采用凸曲面离散求交算法,开发了针对凸体离散为三角面元的求交算法软件,在工程应用中,采用此方法求出了机身机翼交线的准确位置。

关键词：飞行器凸曲面三角面元离散求交机翼外形设计

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用二维方法模拟虚拟现实系统中的船行波

实验室研究与探索 2003年第5期22卷 41-42,56页

作者：高天池李月莲上海交通大学船舶与海洋工程学院上海200030

讨论了虚拟现实系统中用三角面元构造船行波来模拟船行波的方法的不合理性,说明了在复杂的虚拟现实系统中,模拟船行波或其他水波过程中可以忽略的问题,提出了一种用二维的图像处理的方法来模拟船行波,可以得到较为逼真的效果。最后给出... 详细信息

讨论了虚拟现实系统中用三角面元构造船行波来模拟船行波的方法的不合理性,说明了在复杂的虚拟现实系统中,模拟船行波或其他水波过程中可以忽略的问题,提出了一种用二维的图像处理的方法来模拟船行波,可以得到较为逼真的效果。最后给出了实验结果。

关键词：船行波三角面元虚拟现实系统模拟图像处理

采用阻抗矩阵插值技术快速分析船舶上线天线参数

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武汉船舶职业技术学院学报 2004年第3期3卷 13-16页

作者：谭立容南京信息职业技术学院江苏南京210013

采用阻抗矩阵插值技术结合基于面元的矩量法 ,快速有效地求解了现代船舶通信设备中常见线天线电磁宽频带辐射特性。该方法基于有理函数插值理论 ,仅对几个插值点频率直接进行计算 ,便可通过有理插值快速生成其他频率点上的阻抗矩阵。计... 详细信息

采用阻抗矩阵插值技术结合基于面元的矩量法 ,快速有效地求解了现代船舶通信设备中常见线天线电磁宽频带辐射特性。该方法基于有理函数插值理论 ,仅对几个插值点频率直接进行计算 ,便可通过有理插值快速生成其他频率点上的阻抗矩阵。计算结果表明 ,与直接计算阻抗矩阵相比 ,阻抗矩阵插值技术使得计算速度提高了几十倍。

关键词：矩量法阻抗矩阵三角面元宽频带天线.

凸曲面的离散求交算法及其在飞机设计上的应用

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沈阳航空工业学院学报 2000年第1期17卷 1-3页

作者：韩莹程云阶马东力沈阳航空工业学院工程基础部北京航空航天大学

构建精确的目标外形是飞机设计的必要条件。本文给出了凸曲而离散求交的算法，在飞机设计中采用此方法，能够得到机身机翼交线的准确位置。

关键词：凸曲面三角面元飞机设计低雷达散射截面 RCS