浅层地下目标时域电磁散射问题的数值模拟

本文用时域有限差分法计算了浅层地下目标的时域电磁散射。     

地表车体的电磁散射研究

分析了在地面影响下的车体的散射。首先应用色散的时域有限差分（FDTD）方法计算了车体与地面的时域波形,并得到了地面的反射系数,最后给出了车体的不同角度下的雷达散射截面（RCS）和成像结果,并与实验结果作了对比,两者十分吻合。     

地下目标的瞬态电磁散射

本文运用时域有限差分法(FDTD)计算埋地物体的瞬态电磁散射,研究了目标的电磁脉冲响应与介质参数和地下结构的关系,为时域探地系统的目标检测和识别提供了一定的理论依据。本文的方法适用于任意形状的柱体目标以及任意二维地下结构,也易于推广到三维的情形。     

地下目标的瞬态电磁散射

本文运用时域有限差分法计算埋地物体的瞬态电磁散射，研究了目标的电磁脉冲响应与介质参数和地下结构的关系，为时域探地系统的目标检测和识别提供了一定的理论依据，本文的方法适用于任意形状的柱体目标以及任意二维地下结构，也易一推广到三维的情形。     

时域有限差分技术结合Thompson变换计算复杂形体的电磁散射问题

本文首次将微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换应用到电磁散射领域，为解决复杂物体的电磁微射问题提供了一种全新的方法。该方法先利用微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换将形体变换为计算域内的规则形体，再用时域有限差分法在计算域内求出分布，由变换的一一对应关系直接得出物理域内的场值。具体计算实例成功验证了该方法的有效性。     

散射目标近区口径面天线与目标相互影响的研究

本文用FDTD方法在散射目标近区对口径面天线与目标的相互影响进行了分析研究,在圆柱坐标系下以轴对称数值模型为例,用FDTD方法得出了散射目标电尺寸、目标与口径面天线的距离大小对天线口径面的场分布之影响的数值结果;同时获得了散射目标表面物理光学近似计算散射电流的应用范围.用圆波导中模式理论验证了方法的有效性     

浅层地下目标时域电磁散射问题的数值模拟

本文用时域有限差分法(FD-TD法)计算了浅层地下目标的时域电磁散射。在地下色散媒质的参数r()和r()都是以Debye方程表示时,推出了FD-TD法的迭代分式,并给出了相应的吸收边界条件。通过将FD-TD法计算的结果与其它结果相比较,证实了该方法对计算有耗媒质中电磁场问题的有效性。对瞬态脉冲在色散媒质中的传播特性进行了讨论。分别计算了典型地下目标的时域散射波形和波形堆积图。     

用时域积分方程法计算介质目标的电磁散射

本文应用时域积分方程法计算介质目标的散射场，并以球体和带球帽的圆柱体为例给出了沿轴向入射平面波的电磁散射结果，与实际测试结果非常一致，值得指出的是，虽然本文给出的介质目标具有平面对称性，但该方法适用于任意形状的目标。     

几种新的吸收边界条件在电磁散射中的应用

在应用ＦＤＴＤ求解电磁散射问题时,需要引入了吸收边界条件来截断计算空间。将Ｚ变换域上导出的几种新的吸收边界条件应用于三维电磁散射问题的分析。通过数值计算验证了这几种吸收条件的有效性并与ＭＯＭ法等进行了比较。     

粗糙表面电磁散射系数数字方法分析与比较

回顾了随机粗糙表面电磁散射特性计算方法的特点,分析对比了各类积分方程法和微分方程法的核心算法,着重讨论了矩阵分裂算法的计算效率,以及时域有限差分法求解色散粗糙面宽带散射特性的有关问题,指出了粗糙表面散射系数的计算和选择方法。     

金属散射问题的积分方程区域分解法

研究了区域分解法在求解金属散射体的积分方程时的应用。积分算法可以精确地求解各种电磁场问题,但因为受限于格林函数,需要求解较为复杂的矩阵。区域分解法是一种迭代算法,把原来较大的求解区域划分成若干个相对独立的子区域,将原问题的求解转化为在各子区域上分别进行求解,并利用某种数据交换条件在子区域之间传递信息,最后得到原电大区域上的解。由于每个子区域相互独立并且单独划分网格,区域分解法更加适合解决多尺度的电磁散射问题。最后通过与商业软件的对比验证了算法的正确性。     

基于面元法的陆海交界复合粗糙面电磁散射研究

针对海陆交界处由于电磁特性复杂难以建立电磁散射模型的问题,提出了一种基于面元法的电磁散射计算方法.该方法首先对陆地区域采用指数谱建模,对海面区域采用文氏谱建模,并采用加权反正切方法建立陆海交界处的三维几何模型;其次对陆地和海面区域分别根据粗糙度的不同进行三角剖分,对每个三角面元设置不同的电参数,并采用积分方程模型(IE...     

基于阻抗边界条件建模的涂敷目标电磁散射分析

针对飞行器上常用的涂敷吸波材料结构开展电磁散射数值建模和散射特性分析。利用涂敷结构表面电磁场的阻抗边界条件,建立表面电流和表面磁流的新型积分方程形式,并利用快速算法进行求解。数值结果表明:该型积分方程在不增加额外计算量和存储量的条件下,显著改善了迭代求解收敛性,为复杂涂敷结构的电磁散射分析提供了快速、可靠的技术途径。     

介质体电磁散射分析中的等效偶极矩法

在介质体电磁散射分析中,提出了一种基于等效偶极矩法的快速矩阵生成技术。该方法以矩量法和RWG基函数为基础,将源点处的电(磁)流等效为电(磁)偶极子,因而阻抗矩阵元素可以认为是源点电(磁)偶极子所产生的近区场与场点电流基函数之间的相互作用。这样等效偶极矩法避免了格林函数二重积分,使得阻抗矩阵元素的生成速度明显提高。数值结果表明该方法有较高的计算效率和精度。     

土壤表面与置于其上组合目标复合电磁散射特性研究

为了满足置于粗糙面之上组合目标测量和检测的需要,该文分别采用Dobson半经验模型和电介质复介电常数公式表示土壤介电常数的实部和虚部,应用指数型分布粗糙面和Monte Carlo方法模拟实际的土壤表面。通过与矩量法得到的计算结果比较,验证了时域有限差分(FDTD)方法计算粗糙面与目标复合散射问题的有效性,进而运用该方法研究了土壤表面与置于其上组合目标的复合散射,得出了复合散射系数的角分布曲线。结果表明：复合散射系数随散射角振荡地变化,在镜反射方向处发生散射增强效应;土壤表面高度起伏均方根越大,复合散射系数越大;相关长度越大,复合散射系数越小;湿度越大,复合散射系数越小;组合目标尺度、介电常数、入射角对复合散射系数影响比较复杂。该文结果可用于求解地、海粗糙面与置于其上任意目标的复合电磁散射问题,与其它数值计算方法相比较,采用时域有限差分方法既可获得较高的准确性,同时又可减少计算时间和内存占用量。     

分布式星载干涉SAR基线设计与性能分析

基于线性化开普勒方程给出了分布式SAR卫星的轨道要素计算公式,分析了分布式星载干涉SAR的高程测量精度、速度测量精度以及改善空间分辨率的性能指标,建立了分布式SAR卫星的空间几何模型,结合编队构形设计进行了极限基线分析;在此基础上提出了一种通用的三维编队飞行分布式星载干涉SAR基线设计方法.基于L波段分布式SAR卫星进行了编队轨道参数设计,给出了干涉基线的仿真结果,并通过系统性能分析验证了基线设计方法的有效性.     

电磁场数值计算方法分析

介绍了电磁场数值计算中几种富有代表性的数值计算方法,对每种方法的解题思路、公式、特点进行了仔细的阐述,并就不同方法的区别进行了深入的分析,最后对电磁场数值计算方法的发展作了初步的探讨。为充分发挥各种方法的优点和在实践中实现各种方法的综合应用起到了一定的指导作用。     

任意截面导体柱的电磁散射数值解

卡门翼形和任意多边形是两种典型的不规则形体，由于其不规则曲边和尖锐的角点，它们的电磁散射问题给传统的FDTD数值求解造成了一定的困难，这是因为要获得较高的精度，必须细分网格，从而增加内存需求和计算时间，本文利用形体变换结合时域有限差分法的Thompson-FDTD方法对这两种典型的不利形体的散射问题进行了数值模拟，其结果进一步验证了Thompson-FDTD方法对散射体几何形状变化具有较强的适应能力和较高的数值精度。