电大复杂目标论文_陈珲,徐亮,张言明,周小阳,崔铁军

导读:本文包含了电大复杂目标论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电大,目标,光学,尺寸,物理,方法,截面。

电大复杂目标论文文献综述

陈珲,徐亮,张言明,周小阳,崔铁军[1](2018)在《超电大复杂目标太赫兹散射特性建模微波方法延拓研究》一文中研究指出微波方法到太赫兹散射特性建模的延拓面临两个关键的科学问题研究,其一是材料响应特性延拓,包括金属属性向合金属性过渡导致Drude模型无法准确描述,以及介质材料在太赫兹频段的响应模型研究;其二是表面随机粗糙结构、以及复杂细微精细结构在太赫兹频段下的散射行为建模方法的延拓研究。微波频段下可视同为光滑的金属表面在太赫兹频段可能呈现出表面微粗糙特性。此外,针对含介质涂覆或全介质表面太赫兹散射特性的建模,需要结合随机边界散射理论,建立多层描述模型,以涵盖其中的面散射和体散射现象。该文首先采用积分方程方法描述和分析了金属粗糙表面的太赫兹散射规律,与实测数据吻合较好。其次,对于含涂覆或介质材料的目标表面,除表面粗糙的影响外,材料内部的微小粒子成分(如碳粉、石墨、金属粉等)的电尺寸与太赫兹波长相比拟,实验显示其体散射贡献不可忽视。该文尝试用矢量辐射传输理论与积分方程方法结合的多层模型来描述含介质材料表面的散射特性,很好地解释了实测规律。最后,该文提出基于"半确定性"描述的射线追踪高频算法,实现了复杂目标表面相干和非相干散射特性的一体化快速建模,为超电大复杂目标太赫兹散射特性的建模分析提供有效手段。(本文来源于《雷达学报》期刊2018年01期)

张勇[2](2017)在《面向电大复杂目标的高效电磁算法研究》一文中研究指出本文主要研究了面向电大复杂目标的高效电磁算法,从诸多角度改进了传统算法的弊端,提出并实现了多种理论框架和求解方法,在保证精度的条件下提升了计算效率。论文创新点如下:1.实现了基于OpenMP-CUDA技术的矩量法多GPU并行加速,获得了 10倍以上量级的加速效果;2.提出了基于零空间的高效预处理技术的积分方程快速算法,实现了电大尺寸目标的快速仿真;3.提出了面向电大尺寸天线平台的MLFMA-PO高低频混合算法,在保证相似精度下,获得了计算效率的巨大提升;4.提出了多算法协同电磁计算框架,支持多种电磁算法对电大复杂目标的协同分析计算,克服了单一算法的局限性。首先,本文详细介绍了计算电磁学(CEM)中的积分方程(IE)与矩量法(MoM)基础数学原理,采取了 OpenMP-CUDA并行技术,在多GPU硬件资源大幅度提升了MoM的计算效率。在矩量法的算法优化方面,介绍了基于代数分解和基于物理的积分方程快速算法。针对于不同特殊类型的电大尺寸复杂目标,本文从积分方程的快速算法角度,在四个方面进行了优化加速,包括:基于近似波形估计(AWE)与矩阵分解技术的快速单站散射分析算法;用于高效分析周期结构的快速算法;快速分析包含开放和封闭结构的混合积分方程;面向均匀介质的IPMCHWT积分方程。其次,由于复杂电大目标生成的阻抗矩阵往往性态较差,因此基于迭代计算的快速算法需要构建强壮的预处理矩阵用以保证满意的收敛速度,本文在快速算法基础下提出了基于零空间生成技术的预处理器(NFGP),该预处理器实现简单且天然适合并行。而结合轻量多极子技术,NFGP的性能得到了进一步的提升。此外,天线与平台复合辐射问题作为电大复杂问题的典型代表,本文着眼该问题并基于传统的MoM-PO混合算法,在不同的方面进行了深入的研究和改造,提出了能够快速求解电大目标的MLFMA-PO混合算法。该算法使用了MLFMA技术加速了不同区域的自耦以及互耦计算,使得混合算法的计算复杂度得到了降低。混合算法结合了基于快速远场近似(FAFFA)的等效偶极子技术,能够使得MoM区域作用到PO区域的耦合计算更加高效与精确。面向于复杂平台目标,本文采用了迭代策略与双八叉树结构,并加入了迭代物理光学(IPO)算法,进一步提升了混合算法的性能。最后,由于实际的电大复杂问题往往表现为多尺度、多介质以及多电磁特性等,因此采用任何单一算法都不可能解决所有问题。本文基于等效原理提出了多算法协同计算架构:对于多种介质以及多种电磁特性问题,可将其分解为多个子区域,每个子区域选择最为合适的电磁算法进行分析。协同求解器使用了类雅可比迭代框架并行考虑各部分的互耦作用。研发的协同算法框架分析复杂目标时,由于不同模块的求解过程相互独立,因此隔绝了多种不同因素带来的影响,从而使得迭代速度变快,提升了整体问题的求解效率。本文的研究工作为电大复杂目标的高效求解提供了诸多的有效的方法途径,独立开发了相应的高性能软件系统和计算平台,并已经得到了一定规模的应用,相应的科研成果也为课题进一步的发展打下了坚实的基础。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-06-23)

李金星,江旺强,张民[3](2015)在《基于图形遮挡技术与GO-PO方法的电大复杂目标散射特性分析》一文中研究指出传统计算复杂电大目标散射特性的方法主要有几何光学法(GO)、物理光学法(PO)、等效电磁流法(MEC)、物理光学几何光学混合方法(GO-PO)等。本文基于GO-PO算法,利用图形遮挡技术对电大尺寸复杂目标进行散射系数预估,结果表明,对于具有角反射结构的复杂电大目标散射特性分析,基于图形效应的GO-PO方法有着较高的计算效率和精度。(本文来源于《2015年全国微波毫米波会议论文集》期刊2015-05-30)

贾宏进,韩红斌,李亭[4](2015)在《电大复杂目标RCS缩比模型验证》一文中研究指出为验证电大复杂目标RCS缩比模型的可靠性和有效性,依据电磁场理论推导得到了缩比模型和实际目标场分布相同的约束条件。对形状相同规格不同的标准体分别采用暗室测量和软件(FEKO、HFSS)仿真的方法进行了验证,并通过FEKO和HFSS仿真分析了某型飞机的RCS和缩比模型的RCS,很好地解决了大型或超大型复杂目标RCS难得到或无法得到的问题。(本文来源于《电子测量技术》期刊2015年05期)

樊君[5](2015)在《电大尺寸复杂目标高频宽带散射算法研究》一文中研究指出高分辨雷达因其成像精度高,能全天候工作等优点在目标雷达成像和识别领域具有广阔的应用前景。而实现高分辨率也就要求高的工作频率及带宽,致使雷达工作频率不断向着红外波段和太赫兹波段延伸,为作为其基础的目标电磁散射的研究提出更高要求。一方面频率的提升导致目标电尺寸不断增加,使电大尺寸复杂目标电磁散射特性的精确分析和预估成为亟待解决的问题;另一方面伴随雷达工作频带的不断展宽,对目标宽带甚至超宽带电磁散射特性的快速准确预估的需求日渐加强。因此,开展电大尺寸复杂目标高频宽带电磁散射相关算法的研究具有十分重要的理论意义及军事应用价值。基于上述背景,本文着重研究了以下内容:1、应用图形电磁学方法计算了太赫兹频段电大尺寸目标的雷达散射截面(RCS)。针对太赫兹频段单屏像素数量不足以满足计算精度要求的问题,采用分区显示算法将目标分区域逐次显示在屏幕上,并提取像素有效信息进行后续计算,同时对于目标剖分单元数量庞大带来的计算量剧增的问题,应用OpenMP技术并结合OpenGL中的显示列表技术加速计算过程。在此基础上通过引入Lorentz-Drude模式计算了常见的叁种金属的电磁参数随入射波频率提高的变化曲线,并以垂直入射平板为例讨论了金属目标散射截面随入射波频率由高频到太赫兹及光学频段的变化规律。2、着重对介质体目标的高频散射特性的计算方法进行研究。在分析了包括传统表面积分方法在内的电大介质目标散射算法的基础上,基于体积分方程,引入广泛应用于逆散射综合问题的传统Born近似和Rytov近似,分别从矢量波动方程和标量波动方程出发,利用近似条件弱化场量间相互关系,进而实现弱散射介质体目标RCS的简化计算,并结合半空间格林函数给出半空间环境下的弱散射体目标散射特性计算方法。3、在研究了用于计算腔体RCS的弹跳射线法的基础上,针对传统弹跳射线法中积分傅里叶变换的局限性,重新推导了对应于叁角剖分单元的数值积分公式,然后结合图形电磁学和等效电磁流法等方法,对含腔的金属、介质复合目标上具有不同散射机理的的部分结构采用不同的计算方法进行计算,最终基于散射中心迭加理论,将各部分散射场进行综合,实现对电大尺寸复合目标的整体RCS进行计算分析。4、将幅相分离插值方法应用于半空间目标宽带电磁散射特性的分析中。针对半空间散射体表面感应电流的特性,将主要相位因子提出单独考虑,余下随频率变化相对平滑的剩余项运用最佳一致逼近快速求取其宽带特性,再结合半空间格林函数求解半空间背景下目标的电、磁矢量及标量位函数,进而求解其散射场,最终实现对半空间目标的宽带电磁散射特性分析计算。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-04-01)

史伟强[6](2014)在《电大复杂目标散射时频域分析及RCS统计特性研究》一文中研究指出从频域和时域的角度对电大复杂目标电磁散射进行分析是电磁计算研究中的很重要的一个问题,本文对此问题进行了研究。本文分别采用物理光学方法(Physical Optics, PO)和时域物理光学方法(TimeDomain Physical Optics, TDPO)对电大目标的时频域电磁散射特性进行了研究,并用典型复杂目标模型的雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)数据对目标的RCS统计特性进行了分析。物理光学方法基于电大目标假设和切平面假设对斯特拉顿-朱兰成散射积分方程进行了叁点近似,是求解电大目标散射的非常有效的方法。时域物理光学方法是物理光学方法推广至时域的结果,该方法首先计算目标对入射脉冲波的时域响应,之后对时域响应进行傅里叶变换,可以得到目标的宽带散射特性。因此时域物理光学方法尤其适合于解决宽带散射问题。在采用物理光学方法和时域物理光学方法计算目标的散射特性时,为了进一步加快计算速度和充分利用多核计算机的性能,利用OpenMP多核编程架构对程序进行了并行化,在多核计算机上取得了令人满意的加速比。通过对比,本文采用物理光学方法和时域物理光学方法计算得到的目标的时频域散射结果与Feko软件仿真结果吻合良好,证明了结果的有效性,可以作为电大目标散射问题研究的参考。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-03-01)

邹昕[7](2013)在《电大尺寸复杂目标RCS快速求解的方法》一文中研究指出为了提高电大尺寸复杂目标散射的计算效率,分析了加法定理和快速远场近似理论,并将其和多层快速多极子方法相结合,从而降低了计算复杂度.文中结合某型导弹的设计要求建模仿真,得出的结论可以反映实际的变化趋势,且该方法运算速度快,不受目标尺寸约束,完全可以满足工程分析的需要.(本文来源于《西安工程大学学报》期刊2013年02期)

彭五四[8](2013)在《电大复杂目标高频电磁散射的快速分析》一文中研究指出如何实时高效的获取目标的雷达散射截面积(RCS)是现代军事研究的重要课题。在常用的两种获取途径中,实地测量方法虽然结果相对准确明了,但其复杂的操作过程、昂贵的工程费用使得实测方法的应用限制较大。基于计算机仿真分析的计算电磁学成为预估目标RCS一种有效可行的理论方法。本文基于高频方法及其加速算法,分析了F-15、航母等目标在特定角度和频率下的雷达散射截面积。本文主要分为四部分:第一部分简单阐述了物理光学法及弹跳射线法的基本原理,并简单介绍了雷达散射截面积的求解过程。第二部分运用基于分层、相位补偿、插值、相位恢复、聚合思想的快速物理光学法分析目标在宽频带、宽角度下的雷达散射截面积,并将此思想运用到弹跳射线法的扫频问题中。第叁部分以快速物理光学法为基础,在多层分解、多层插值及聚合思想的指导下提出了多层快速物理光学法,并用ACA矩阵压缩方法对MLFPO的计算过程进行再加速,提高目标RCS的计算效率第四部分,为了提高高频方法的计算精度,考虑边缘绕射对目标散射特性的影响,在计算精度相比物理光学法更高的弹跳射线法中增加截断劈增量绕射系数法,用此组合方法计算目标在不同极化方式下的RCS。在前期工作的基础上,考虑目标在涂覆不同厚度及不同介质材料下的RCS。程序结果与商用软件结果做了对比分析。(本文来源于《南京理工大学》期刊2013-03-01)

黄隽,胡云安,张浩然,金焱[9](2010)在《低频电磁脉冲对复杂电大目标耦合效应》一文中研究指出针对复杂电大目标电磁脉冲耦合效应缺乏定量研究的问题,基于时域有限差分方法(FDTD)建立了一套电磁脉冲耦合效应建模与评估分析流程,开展了低频电磁脉冲激励下的仿真试验,获取和分析了特性数据,进而提出了一种表面加载透明导电材料的低频电磁脉冲激励防护方法。试验结果表明:基于功率密度的易损性分析具有良好的工程适用性,而且防护方法对低频电磁脉冲激励具有较好的屏蔽效能。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2010年11期)

刘松华,郭立新,韩旭彪[10](2010)在《并行PO分析电大尺寸复杂军事目标的电磁散射》一文中研究指出利用基于PC集群MPI并行平台的并行PO方法计算了电大尺寸复杂军事目标-导弹与飞机的电磁散射。根据MPI并行平台的特点,给出了将PO叁角面元按照编号循环分配到不同进程,进行并行遮挡判断的详细过程。通过对比不同进程的计算时间,给出了本文方法的并行加速比,结果表明了该并行方案求解电大目标散射问题的高效性。计算了电大尺寸导弹与飞机目标的双站RCS,并与FEKO软件结果进行了比较,证明了方法的正确性。(本文来源于《航空兵器》期刊2010年05期)

电大复杂目标论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要研究了面向电大复杂目标的高效电磁算法,从诸多角度改进了传统算法的弊端,提出并实现了多种理论框架和求解方法,在保证精度的条件下提升了计算效率。论文创新点如下:1.实现了基于OpenMP-CUDA技术的矩量法多GPU并行加速,获得了 10倍以上量级的加速效果;2.提出了基于零空间的高效预处理技术的积分方程快速算法,实现了电大尺寸目标的快速仿真;3.提出了面向电大尺寸天线平台的MLFMA-PO高低频混合算法,在保证相似精度下,获得了计算效率的巨大提升;4.提出了多算法协同电磁计算框架,支持多种电磁算法对电大复杂目标的协同分析计算,克服了单一算法的局限性。首先,本文详细介绍了计算电磁学(CEM)中的积分方程(IE)与矩量法(MoM)基础数学原理,采取了 OpenMP-CUDA并行技术,在多GPU硬件资源大幅度提升了MoM的计算效率。在矩量法的算法优化方面,介绍了基于代数分解和基于物理的积分方程快速算法。针对于不同特殊类型的电大尺寸复杂目标,本文从积分方程的快速算法角度,在四个方面进行了优化加速,包括:基于近似波形估计(AWE)与矩阵分解技术的快速单站散射分析算法;用于高效分析周期结构的快速算法;快速分析包含开放和封闭结构的混合积分方程;面向均匀介质的IPMCHWT积分方程。其次,由于复杂电大目标生成的阻抗矩阵往往性态较差,因此基于迭代计算的快速算法需要构建强壮的预处理矩阵用以保证满意的收敛速度,本文在快速算法基础下提出了基于零空间生成技术的预处理器(NFGP),该预处理器实现简单且天然适合并行。而结合轻量多极子技术,NFGP的性能得到了进一步的提升。此外,天线与平台复合辐射问题作为电大复杂问题的典型代表,本文着眼该问题并基于传统的MoM-PO混合算法,在不同的方面进行了深入的研究和改造,提出了能够快速求解电大目标的MLFMA-PO混合算法。该算法使用了MLFMA技术加速了不同区域的自耦以及互耦计算,使得混合算法的计算复杂度得到了降低。混合算法结合了基于快速远场近似(FAFFA)的等效偶极子技术,能够使得MoM区域作用到PO区域的耦合计算更加高效与精确。面向于复杂平台目标,本文采用了迭代策略与双八叉树结构,并加入了迭代物理光学(IPO)算法,进一步提升了混合算法的性能。最后,由于实际的电大复杂问题往往表现为多尺度、多介质以及多电磁特性等,因此采用任何单一算法都不可能解决所有问题。本文基于等效原理提出了多算法协同计算架构:对于多种介质以及多种电磁特性问题,可将其分解为多个子区域,每个子区域选择最为合适的电磁算法进行分析。协同求解器使用了类雅可比迭代框架并行考虑各部分的互耦作用。研发的协同算法框架分析复杂目标时,由于不同模块的求解过程相互独立,因此隔绝了多种不同因素带来的影响,从而使得迭代速度变快,提升了整体问题的求解效率。本文的研究工作为电大复杂目标的高效求解提供了诸多的有效的方法途径,独立开发了相应的高性能软件系统和计算平台,并已经得到了一定规模的应用,相应的科研成果也为课题进一步的发展打下了坚实的基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电大复杂目标论文参考文献

[1].陈珲,徐亮,张言明,周小阳,崔铁军.超电大复杂目标太赫兹散射特性建模微波方法延拓研究[J].雷达学报.2018

[2].张勇.面向电大复杂目标的高效电磁算法研究[D].浙江大学.2017

[3].李金星,江旺强,张民.基于图形遮挡技术与GO-PO方法的电大复杂目标散射特性分析[C].2015年全国微波毫米波会议论文集.2015

[4].贾宏进,韩红斌,李亭.电大复杂目标RCS缩比模型验证[J].电子测量技术.2015

[5].樊君.电大尺寸复杂目标高频宽带散射算法研究[D].西安电子科技大学.2015

[6].史伟强.电大复杂目标散射时频域分析及RCS统计特性研究[D].西安电子科技大学.2014

[7].邹昕.电大尺寸复杂目标RCS快速求解的方法[J].西安工程大学学报.2013

[8].彭五四.电大复杂目标高频电磁散射的快速分析[D].南京理工大学.2013

[9].黄隽,胡云安,张浩然,金焱.低频电磁脉冲对复杂电大目标耦合效应[J].强激光与粒子束.2010

[10].刘松华,郭立新,韩旭彪.并行PO分析电大尺寸复杂军事目标的电磁散射[J].航空兵器.2010

论文知识图

电大复杂目标电磁散射计算的特征...CBFM与MIE方法计算金属球双站不同SVD分层数时,CBF正交化时间随平面在f=300 MHz时某典型复杂飞机单站散射...是该方法计算结果结果与测量值非常吻合...双弧柱目标单站散射计算结果与测量值...

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