为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速...为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速;二次曲面离散技术可以更好地拟合凸散射体的表面,相较于平面三角形面片能有效降低未知量数目。在此基础上,本文将MLFPO算法应用目标拓展到复杂的多层涂覆目标。数值算例表明,与商业软件FEKO中的PO算法相比,MLFPO算法在S、C、X、Ku四个波段的双站散射场误差在1.54 dB以内,且计算速度随着频率增加可以提升8倍以上,而计算存储度降低98%。说明MLFPO算法在确保物理光学散射场计算精度的同时能够降低计算代价,是分析电大尺寸目标高频电磁散射问题的有效方法。展开更多
电大尺寸目标高频散射场的仿真一般使用物理光学(physical optics,PO)方法,该方法要求对目标使用尺寸为八分之一倍波长的三角网格进行剖分.然而,随着入射波频率增加,网格数目呈指数增长.本文提出基于一倍波长的二次曲面网格的快速PO(fas...电大尺寸目标高频散射场的仿真一般使用物理光学(physical optics,PO)方法,该方法要求对目标使用尺寸为八分之一倍波长的三角网格进行剖分.然而,随着入射波频率增加,网格数目呈指数增长.本文提出基于一倍波长的二次曲面网格的快速PO(fast PO,FPO)方法,该方法使用线性多项式拟合振幅函数,能够有效降低面片数目.与二次多项式拟合振幅函数的快速物理光学方法相比,本文方法避免了菲涅尔积分的求解,且计算速度快1.22倍.为了进一步降低网格数目,提出了自适应网格技术的快速物理光学(FPO based on the adaptive mesh technique,AFPO)方法,允许使用比标准奈奎斯特采样率更少的网格数目对目标进行离散.通过后验误差估计和数值算例对所提出算法的精度和速度进行了验证,结果表明与采用均匀网格剖分的方法相比,AFPO方法所需的面片数目降低89.58%.展开更多
文摘为了快速准确地计算电大尺寸目标高频散射场,降低计算代价,本文提出了一种基于八叉树多层结构与二次曲面离散技术的多层快速物理光学(multilevel fast physical optics,MLFPO)算法。八叉树多层结构的引入能够充分利用并行技术对计算加速;二次曲面离散技术可以更好地拟合凸散射体的表面,相较于平面三角形面片能有效降低未知量数目。在此基础上,本文将MLFPO算法应用目标拓展到复杂的多层涂覆目标。数值算例表明,与商业软件FEKO中的PO算法相比,MLFPO算法在S、C、X、Ku四个波段的双站散射场误差在1.54 dB以内,且计算速度随着频率增加可以提升8倍以上,而计算存储度降低98%。说明MLFPO算法在确保物理光学散射场计算精度的同时能够降低计算代价,是分析电大尺寸目标高频电磁散射问题的有效方法。
文摘电大尺寸目标高频散射场的仿真一般使用物理光学(physical optics,PO)方法,该方法要求对目标使用尺寸为八分之一倍波长的三角网格进行剖分.然而,随着入射波频率增加,网格数目呈指数增长.本文提出基于一倍波长的二次曲面网格的快速PO(fast PO,FPO)方法,该方法使用线性多项式拟合振幅函数,能够有效降低面片数目.与二次多项式拟合振幅函数的快速物理光学方法相比,本文方法避免了菲涅尔积分的求解,且计算速度快1.22倍.为了进一步降低网格数目,提出了自适应网格技术的快速物理光学(FPO based on the adaptive mesh technique,AFPO)方法,允许使用比标准奈奎斯特采样率更少的网格数目对目标进行离散.通过后验误差估计和数值算例对所提出算法的精度和速度进行了验证,结果表明与采用均匀网格剖分的方法相比,AFPO方法所需的面片数目降低89.58%.
