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基于PE-PO混合方法的海洋大气波导环境下电大目标电磁散射研究
1
作者 余洪鑫 冯菊 +1 位作者 欧阳琪翔 廖成 《电波科学学报》 北大核心 2025年第1期29-36,共8页
针对海洋大气波导环境下电大尺寸目标电磁散射特性预测难题,提出了一种结合三维抛物方程(parabolic equation,PE)法和物理光学(physical optics,PO)法的混合计算方法。在该方法中,PE法被用于求解电磁波在背景环境中的传播,PO法被用于计... 针对海洋大气波导环境下电大尺寸目标电磁散射特性预测难题,提出了一种结合三维抛物方程(parabolic equation,PE)法和物理光学(physical optics,PO)法的混合计算方法。在该方法中,PE法被用于求解电磁波在背景环境中的传播,PO法被用于计算目标对雷达波的散射,同时平面波谱分解技术被引入以实现两种算法的有效衔接。为验证该方法的正确性和有效性,对平坦地面上金属球目标的散射进行了模拟,并将结果与多层快速多极子算法(multilevel fast multipole algorithm,MLFMA)和PO法的计算结果进行了对比。然后将该方法应用于不同高度蒸发波导环境下舰船目标的电磁散射预测。结果表明,所提出的PE-PO方法能够有效考虑大气波导对照射激励和目标散射过程的影响,为剖析和理解大气波导环境下电大尺寸目标的电磁散射特性提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 电磁散射 大气波导 抛物方程(pe)法 物理光学(PO)法 混合方法
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Solving multi-object radar cross section based on wide-angle parabolic equation method
2
作者 Huang Zhixiang Wu Qiong Wu Xianliang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2006年第4期722-724,共3页
Based on a Pade approximation, a wide-angle parabolic equation method is introduced for computing the multiobject radar cross section (RCS) for the first time. The method is a paraxial version of the scalar wave equ... Based on a Pade approximation, a wide-angle parabolic equation method is introduced for computing the multiobject radar cross section (RCS) for the first time. The method is a paraxial version of the scalar wave equation, which solves the field by marching them along the paraxial direction. Numerical results show that a single wide-angle parabofic equation run can compute multi-object RCS efficiently for angles up to 45 ° . The method provides anew and efficient numerical method for computation electromagnetics. 展开更多
关键词 parabolic equation method Pade approximation radar cross section paraxial direction.
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解线性代数方程组的二次PE方法和二次PE_k方法 被引量:5
3
作者 张凯院 王自然 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期340-343,共4页
建立了求解系数矩阵为大型分块三对角矩阵的线性代数方程组的二次 PE方法和二次 PEk方法。对系数矩阵为 Hermite正定矩阵的情形 ,通过研究迭代矩阵的拟三角分解与特征值表示 ,证明了二次 PE方法和二次 PEk
关键词 线性代数方程组 分块三对角矩阵 二次pe方法 二次pe 方法
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上半空间分数阶p-Laplace算子相关的抛物方程解的单调性
4
作者 马晶晶 魏娜 《数学物理学报(A辑)》 北大核心 2025年第4期1086-1099,共14页
该文考虑上半空间分数阶p-Laplace算子相关的非线性抛物方程{∂u/∂t(x,t)+(−△)_(p)^(s)u(x,t)=f(u(x,t)),(x,t)∈R_(+)^(n)×(0,∞),u(x,t)>0,(x,t)∈R_(+)^(n)×(0,∞),u(x,t)=0,(x,t)∈R_(+)^(n)×(0,∞).首先,证明有... 该文考虑上半空间分数阶p-Laplace算子相关的非线性抛物方程{∂u/∂t(x,t)+(−△)_(p)^(s)u(x,t)=f(u(x,t)),(x,t)∈R_(+)^(n)×(0,∞),u(x,t)>0,(x,t)∈R_(+)^(n)×(0,∞),u(x,t)=0,(x,t)∈R_(+)^(n)×(0,∞).首先,证明有界域和无界域上反对称函数狭窄区域原理和极大值原理;然后建立反对称函数Hopf引理;最后,利用移动平面法证明上半空间分数阶p-Laplace算子相关的抛物方程解的单调性. 展开更多
关键词 分数阶 p -Laplace 算子 抛物方程 单调性 反对称函数 Hopf 引理 移动平面法
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基于人工势场-蚁群融合算法的水下航行器声隐蔽航路规划
5
作者 刘鹏超 池晴佳 陈威 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第5期858-867,共10页
水下航行器在航路规划时存在2个主要的问题,经典的蚁群算法“不可达”问题以及对声隐蔽需求考虑不充分问题。基于声场分布,提出了人工势场-蚁群融合算法规划声隐蔽航路。计算起伏海底环境下的声场分布,由此确定被探测概率分布,将被探测... 水下航行器在航路规划时存在2个主要的问题,经典的蚁群算法“不可达”问题以及对声隐蔽需求考虑不充分问题。基于声场分布,提出了人工势场-蚁群融合算法规划声隐蔽航路。计算起伏海底环境下的声场分布,由此确定被探测概率分布,将被探测概率分布作为隐蔽启发信息加入启发函数中;考虑人工势场法中势场启发信息,构造势场力启发函数,通过势场衰减系数以避免局部最优;最后通过融合算法实现全局最优航路规划。结果表明:融合算法能较好地解决复杂环境下蚁群算法“不可达”问题,同时收敛速度提高了22.66%,且收敛速度的稳定性较好,航路的声隐蔽性得以保障,对水下航行器的隐蔽航路规划有一定的参考价值。 展开更多
关键词 声隐蔽 蚁群算法 人工势场法 三维声场 路径规划 抛物方程法 起伏海底 被动声纳方程
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PE算法伪微分算子的多种近似处理对电磁散射计算的影响研究
6
作者 胡玉娟 吴先良 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2012年第6期784-786,852,共4页
文章对抛物线方程(Parabolic Equation,简称PE)算法的伪微分算子的多种逼近形式进行了深入的分析研究,探讨了多种经过近似处理的抛物线方程算法的特点,并将多种PE算法应用于电大尺寸目标的电磁散射特性的分析中。关于理想导体柱电磁散... 文章对抛物线方程(Parabolic Equation,简称PE)算法的伪微分算子的多种逼近形式进行了深入的分析研究,探讨了多种经过近似处理的抛物线方程算法的特点,并将多种PE算法应用于电大尺寸目标的电磁散射特性的分析中。关于理想导体柱电磁散射的算例表明,各种经过近似处理的抛物线方程算法具有各自的特点和适用范围。 展开更多
关键词 抛物线方程 伪微分算子 近似处理 电大目标 电磁散射
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海洋声传播二维PE算法对海底边界条件的改进处理 被引量:1
7
作者 刘进忠 李琪 《青岛海洋大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第3期469-474,共6页
运用海洋声传播二维 PE算法对不规则海底边界条件的处理 ,作者提出 1种改进方法 ,即利用抛物方程和界面边界条件 ,对界面附近的抛物方程的差分形式进行修正 ,以考虑复杂海底边界的影响。通过实际的数值计算表明 ,运用该方法计算声场 ,... 运用海洋声传播二维 PE算法对不规则海底边界条件的处理 ,作者提出 1种改进方法 ,即利用抛物方程和界面边界条件 ,对界面附近的抛物方程的差分形式进行修正 ,以考虑复杂海底边界的影响。通过实际的数值计算表明 ,运用该方法计算声场 ,在提高计算精度方面起到有益的作用。 展开更多
关键词 抛物方程方法 海底边界 有限差分 远程声场 声传播 海洋
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抛物方程(PE)方法在风电场噪声传播中的应用研究 被引量:3
8
作者 吴鑫波 朱卫军 +1 位作者 曾明伍 曹九发 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第4期80-85,共6页
随着风力机的大型化和分散式布局的推进,风电场的噪声污染越来越不可忽视。依托建设在平坦地形的某风电场项目,选取某兆瓦级大型风电机组。首先采用噪声源计算软件,基于抛物方程(PE)方法,分析了声传播过程中的衰减特性。然后,结合声传... 随着风力机的大型化和分散式布局的推进,风电场的噪声污染越来越不可忽视。依托建设在平坦地形的某风电场项目,选取某兆瓦级大型风电机组。首先采用噪声源计算软件,基于抛物方程(PE)方法,分析了声传播过程中的衰减特性。然后,结合声传播模型和声叠加模型,利用MATLAB软件编程计算,给出了噪声云图,分析了风电场噪声传播分布。最后,对比了WindPro软件与抛物方程(PE)方法的特点和计算结果,讨论了抛物方程(PE)方法的可靠性。结论表明,抛物方程方法有足够的准确性和可靠性模拟风电场的噪声传播分布,可在将来风电场建设布局时,为降低噪声对居民的影响提供参考。 展开更多
关键词 风电场噪声传播 抛物方程(pe)方法 声衰减 声传播模型 对比验证
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悬空波导环境下AIS信号超视距传播特性分析
9
作者 赵慧 赵振维 +5 位作者 王红光 朱庆林 韩杰 林乐科 孙方 王倩南 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期100-107,共8页
大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system,AIS)... 大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system,AIS)传播链路,定量研究了不同悬空波导环境影响下AIS信号的超视距传播特性。结果表明:波导强度50 M单位且底高约7 m的悬空波导环境下,AIS信号发生明显超视距传播现象;波导底高约700 m且强度较大的悬空波导环境也会对AIS信号传播产生影响;相比于单一悬空波导模型,复合悬空波导(文中指两个悬空波导层结构组成)环境对AIS信号传播影响更大。本文研究成果可为大气波导监测反演、无线电系统设计、装备效应评估等应用提供重要理论参考。 展开更多
关键词 悬空波导 超视距传播 抛物方程(pe) AIS 特性分析
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一类具有时变系数的抛物系统的积分输入状态镇定问题
10
作者 陈巧玲 郑军 朱谷川 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2259-2268,共10页
对于具有时变系数的抛物系统,如何通过非时变的核函数进行边界反馈控制设计以确保闭环系统的稳定性,一直是极具挑战性的问题.本文考察一类特殊的具有时空变系数的抛物系统的镇定问题.具体地,在未对时变系数施加Gevrey条件也未使用事件... 对于具有时变系数的抛物系统,如何通过非时变的核函数进行边界反馈控制设计以确保闭环系统的稳定性,一直是极具挑战性的问题.本文考察一类特殊的具有时空变系数的抛物系统的镇定问题.具体地,在未对时变系数施加Gevrey条件也未使用事件触发策略的前提下,本文通过与时间变量无关的核函数设计一个边界反馈控制器以镇定系统;为了刻画外加扰动为系统稳定性带来的影响,本文在输入状态稳定性理论框架下研究闭环系统的稳定性,特别地,利用Lyapunov逼近方法以及带有非局部边界条件的抛物系统的比较原理,建立闭环系统在空间L1范数下关于扰动的积分输入状态稳定性估计式.通过数值实验,进一步验证本文设计的控制器的有效性及所提出的方法的可行性. 展开更多
关键词 积分输入状态稳定性 反步法 镇定 Lyapunov逼近方法 比较原理 抛物方程 时变系数
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抛物方程方法的亚网格模型及其应用研究 被引量:8
11
作者 张青洪 廖成 +2 位作者 盛楠 赵朋程 周海京 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2005-2009,共5页
该文在抛物方程非均匀网格技术的基础上,提出了抛物方程方法的亚网格模型,并给出了该亚网格模型的具体构建方法,以快速准确地求解大尺度复杂电磁环境中存在关键目标的电波传播问题。通过对存在强散射体的复杂电磁环境中电磁波的分布特... 该文在抛物方程非均匀网格技术的基础上,提出了抛物方程方法的亚网格模型,并给出了该亚网格模型的具体构建方法,以快速准确地求解大尺度复杂电磁环境中存在关键目标的电波传播问题。通过对存在强散射体的复杂电磁环境中电磁波的分布特性进行模拟,探讨了抛物方程亚网格技术的高效性。结果表明:与细网格相比,亚网格技术使得抛物方程的计算速度提升了4.57倍,网格空间数下降了86.64%,且较非均匀网格具有更高的计算精度。可见,抛物方程的亚网格模型能够极大地提升抛物方程的仿真效率。 展开更多
关键词 电波传播 抛物方程 亚网格技术 关键目标
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不规则地形条件下的双向抛物方程模型研究 被引量:9
12
作者 李德鑫 杨日杰 +1 位作者 官巍 张丹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期235-241,共7页
在传统SSFT抛物方程模型基础上,针对传统算法忽略电波后向传播与散射,造成不规则地表边界条件下电波传播预测误差较大的问题,提出了可计算任意不规则地形剖面下前向和后向传播场的递归双向抛物方程模型,并给出了具体实现步骤,提高精度... 在传统SSFT抛物方程模型基础上,针对传统算法忽略电波后向传播与散射,造成不规则地表边界条件下电波传播预测误差较大的问题,提出了可计算任意不规则地形剖面下前向和后向传播场的递归双向抛物方程模型,并给出了具体实现步骤,提高精度的同时弥补了传统算法的不足。仿真分析了双向抛物方程模型计算标准大气条件下单刃峰、双刃峰及实际地形的电波传播场分布特性,并与传统宽角抛物方程与几何绕射理论进行比较,验证了算法及模型的正确性与有效性。 展开更多
关键词 电波传播 抛物方程 不规则地形 后向传播
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四阶抛物方程的一个并行有限差分格式 被引量:8
13
作者 刘胜利 张晔 +1 位作者 许世菊 马富明 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期725-730,共6页
针对一维四阶抛物方程给出了一类并行差分格式.利用非对称差分格式,通过格式组合,将空间区域分裂成若干子区域,然后使每个子区域独立求解,且各子区域上的计算可以并行.分析表明,通过格式在不同时间层的交替,如分组显式(GE)方法、交替分... 针对一维四阶抛物方程给出了一类并行差分格式.利用非对称差分格式,通过格式组合,将空间区域分裂成若干子区域,然后使每个子区域独立求解,且各子区域上的计算可以并行.分析表明,通过格式在不同时间层的交替,如分组显式(GE)方法、交替分组显式(AGE)方法、交替分段显-隐(ASE-I)方法,后两种方法是绝对稳定的,而且数值试验表明计算精度较好. 展开更多
关键词 差分法 并行计算 抛物方程
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可压缩多介质粘性流体的数值计算 被引量:11
14
作者 柏劲松 李平 +3 位作者 王涛 谢彬 钟敏 陈森华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期515-521,共7页
将考虑热传导和粘性情况下的Navier Stokes方程描述的物理过程分解成3个子过程进行数值计算,即把整个流量计算分解成无粘性流量、粘性流量和热流量3部分,采用多介质流体高精度parabolic piece-wise method(PPM)方法、二阶空间中心差方... 将考虑热传导和粘性情况下的Navier Stokes方程描述的物理过程分解成3个子过程进行数值计算,即把整个流量计算分解成无粘性流量、粘性流量和热流量3部分,采用多介质流体高精度parabolic piece-wise method(PPM)方法、二阶空间中心差方法和两步Rung-Kutta时间推进方法相结合进行数值计算。给出了激波管中Riemann问题和二维、三维Richtmyer-Meshkov界面不稳定性的Navier Stokes方程和Euler方程对比计算结果,显示了粘性对界面不稳定性的影响。 展开更多
关键词 流体力学 NAVIER STOKES方程 多流体PPM方法 粘性流体
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蒸发波导对雷达探测的影响 被引量:13
15
作者 王华 赵颖 黄小毛 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第4期5-7,13,共4页
大气波导使雷达电磁波产生异常传播 ,研究其对雷达探测范围的影响具有重要意义。文中利用抛物方程模式及分步傅里叶算法对电磁波在蒸发波导条件下的传播进行数值模拟 ,并结合在福建平潭的试验 ,验证了模式的正确性 。
关键词 蒸发波导 雷达 探测范围 抛物方程 分步傅里叶算法 电磁波传播
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抛物方程的一类并行差分格式 被引量:9
16
作者 吕桂霞 马富明 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期327-330,共4页
讨论一类数值求解热传导方程具并行本性的差分方法.在此法中,通过引进内界点,将求解区域分裂成若干子区域.在子区域间内界点上的值可显式求解,一旦这些值被计算出来,各子区域上完全可并行求解.本文得到了稳定性条件和最大模误差估计,表... 讨论一类数值求解热传导方程具并行本性的差分方法.在此法中,通过引进内界点,将求解区域分裂成若干子区域.在子区域间内界点上的值可显式求解,一旦这些值被计算出来,各子区域上完全可并行求解.本文得到了稳定性条件和最大模误差估计,表明此格式稳定性强,并且有较高的收敛阶. 展开更多
关键词 并行差分格式 差分法 并行计算 抛物方程 热传导方程 数值求解 稳定性条件
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蒸发波导超视距信道建模及容量估计 被引量:5
17
作者 冯菊 曹熙 廖成 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期229-237,261,共10页
为衡量海上蒸发波导环境下的超视距通信系统性能,提出了一种超视距信道建模方法及容量估计方案.基于蒸发波导折射率模型和抛物方程(parabolic equation,PE)模型研究电波沿海面蒸发波导信道传播的大尺度衰落特性,结合统计性模型研究其小... 为衡量海上蒸发波导环境下的超视距通信系统性能,提出了一种超视距信道建模方法及容量估计方案.基于蒸发波导折射率模型和抛物方程(parabolic equation,PE)模型研究电波沿海面蒸发波导信道传播的大尺度衰落特性,结合统计性模型研究其小尺度衰落特性,形成基于电磁仿真和统计规律的混合蒸发波导信道模型,并由此推导出系统信道容量的估算方案.对实际海面传播环境进行电磁建模,计算了蒸发波导环境中的路径损耗分布和多天线系统的信道容量,量化了使用多输入多输出(multiple-inputmultiple-output,MIMO)技术带来的超视距传播性能提升.仿真结果表明,在蒸发波导环境中采用MIMO技术能够有效地提升信道容量,实现较好的超视距传播效果.本文结果对海上超视距通信系统的应用及性能评估具有重要意义. 展开更多
关键词 蒸发波导 超视距传播 MIMO 抛物方程(pe) 信道容量
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孤子内波对声场水平纵向相干特性的影响 被引量:8
18
作者 宋俊 李风华 胡永明 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期199-205,共7页
运用抛物方程计算模型,研究了浅海孤子内波对声场水平纵向相干特性的影响。仿真结果表明,孤子内波会引起水平纵向相关系数随时间出现起伏。起伏的幅度与收发深度有关,起伏周期与孤子内波的传播速度有关。理论分析给出了在孤子内波的传... 运用抛物方程计算模型,研究了浅海孤子内波对声场水平纵向相干特性的影响。仿真结果表明,孤子内波会引起水平纵向相关系数随时间出现起伏。起伏的幅度与收发深度有关,起伏周期与孤子内波的传播速度有关。理论分析给出了在孤子内波的传播方向与水平阵平行时,水平纵向相关系数随时间变化的简明表达式。 展开更多
关键词 RAM-pe模型 抛物方程 孤子内波 水平纵向相干
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小周期复合材料热传导问题的双尺度渐近展开及收敛性分析 被引量:7
19
作者 王自强 宋士仓 曹俊英 《高校应用数学学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2008年第2期145-152,共8页
利用双尺度渐近展开和均匀化思想讨论了小周期复合材料的热传导问题,得到了具有高阶震荡系数的抛物型方程的渐近展开式,并证明了当Ω为R^2中的光滑的区域时渐近展开式在空间L^2(0,T;H^1(Ω))中具有较好的收敛性.
关键词 均匀化 双尺度方法 抛物型方程 复合材料
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扩散抛物化Navier-Stokes方程数值解法评述 被引量:12
20
作者 王汝权 申义庆 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期481-497,共17页
20世纪60年代末期在边界层理论基础上发展起来的各种简化Navier-Stokes(N-S)方程(统称为扩散抛物化N-S方程)及其算法,较为彻底地解决了无黏流及黏流的相互干扰问题,并为高雷诺数大型复杂黏性流场的数值模拟开辟了新的途径。本文将系... 20世纪60年代末期在边界层理论基础上发展起来的各种简化Navier-Stokes(N-S)方程(统称为扩散抛物化N-S方程)及其算法,较为彻底地解决了无黏流及黏流的相互干扰问题,并为高雷诺数大型复杂黏性流场的数值模拟开辟了新的途径。本文将系统地评述这一领域的主要成果,包括各种简化N-S模型的优缺点;数学奇性及正则化方法;代表性的数值解法以及最近几年的新进展。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 边界层方程 PNS方程 TLNS方程 DPNS方程 广义DPNS方程 差分法
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