时域有限差分法的研究及其在雷达散射截面计算中的应用
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 刘波[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 硕士 |
| 年度 | 2003 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 时域有限插分法;雷达散射截面积;飞行器隐身技术;电磁散射 |
| 摘要 | 在飞行器隐身设计技术的发展过程中,雷达散射截面(RCS)的计算一直是一个重要方面.而时域有限插分法(FDTD Method)是电磁场数值计算方法中一种有效的高精度时域计算方法,它以Yee氏元胞将空间电磁场离散化,再加上时间上的离散,将麦克斯韦(Maxwell)方程组旋度方程中的微分形式转化为空间和时间的有限差分形式,从而导出关于电磁场分量的FDTD方程,结合计算机技术则能在计算机的存储空间中模拟电磁波的传播及其与目标的作用,从而处理十分复杂的电磁场问题.由于FDTD法在计算目标的RCS时有很好的稳定性和广泛的适应性等诸多优点,因而在目标散射特性的研究领域备受重视.该文详细研究了用于电磁场数值计算的FDTD法及其计算目标RCS的相关理论,并有所发展和创新.主要采用媒质参数网格平均技术解决了Maxwell方程微分形式在媒质参数突变面处失效的问题;采用将计算区域划分为总场区和散射场区分别计算的方案增大了计算的动态范围,方便了入射波的设置;采用一维FDTD迭代求入射场的方法取代了解析方法,大大降低了入射波的泄漏,提高了计算精度;采用固定入射波方向而旋转散射体以改变入射角的方法大大简化了连接边界处的编程并提高了计算效率;采用了频域和时域两种近远场变换技术以适应对时谐场源和脉冲场源的不同计算要求;采用面向对象的(OOP)结构化的编程思想提高了计算程序的通用性和模块化特性.该文完成了所有关于FDTD法计算RCS的编程工作,生成了一个标准的Windows软件,其组成包括FDTD计算、近远场变换、傅立叶变换、存储与读取、结果显示等功能模块,具有较强的通用性和扩展性,可计算各种时域电磁场问题以及各种复杂的二维、三维散射体的RCS.利用该软件,该文对多个有关时域电磁场和RCS的算例进行了计算,并给出了相关的图表和曲线.为了对计算结果的可信度进行验证,该文将一些典型算例的结果与MOM方法的结果进行了对比,二者符合的很好,另外将NACA0012二维翼型算例的RCS计算结果与VijayaShankar等以及Hoang Vinh等的结果进行对比也符合的很好. |
影响因子：
dc:title:时域有限差分法的研究及其在雷达散射截面计算中的应用
dc:creator:刘波
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2003.
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dc: identifier:ISBN:
