电大目标散射问题的预修正多层快速多极子分析 被引量：11

1

作者 满明远 雷振亚 +1 位作者 谢拥军 王元源 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期133-137,共5页

为了加快使用多层快速多极子方法来分析散射问题的求解过程,提出了一种预修正方法.在使用物理光学方法时,物理光学电流可以等同于预修正电流,相当于生成一个稀疏阻抗矩阵来估算物理光学电流的表面电流.因为相对于未知电流来说,它和物理... 为了加快使用多层快速多极子方法来分析散射问题的求解过程,提出了一种预修正方法.在使用物理光学方法时,物理光学电流可以等同于预修正电流,相当于生成一个稀疏阻抗矩阵来估算物理光学电流的表面电流.因为相对于未知电流来说,它和物理光学电流间的差别更接近于零矢量,所以使用两者的差矢量代替未知矢量来获得结论就需要很少的复杂步骤.数值结果表明,这种方法在不影响计算精度的前提下可以减少迭代次数并大大缩短求解时间. 展开更多

关键词 预修正方法 多层快速多极子方法 散射问题

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倾斜双垂尾L频段电磁散射特点分析 被引量：6

2

作者 张扬 艾俊强 +1 位作者 王健 张维仁 《电讯技术》 北大核心 2015年第11期1260-1265,共6页

利用低散射载体,应用电磁仿真手段分析隐身飞机所采用的倾斜双垂尾的电磁散射特点。建立典型倾斜双垂尾模型,采用多层快速多极子算法(MLFMM)进行仿真计算,获得其方位角特性及雷达散射截面(RCS)量级。针对尾翼位置、倾斜角度、边缘后掠... 利用低散射载体,应用电磁仿真手段分析隐身飞机所采用的倾斜双垂尾的电磁散射特点。建立典型倾斜双垂尾模型,采用多层快速多极子算法(MLFMM)进行仿真计算,获得其方位角特性及雷达散射截面(RCS)量级。针对尾翼位置、倾斜角度、边缘后掠角等尾翼关键几何设计参数,建立变参数模型并进行多方案仿真。基于计算结果,分析参数敏感性,获得以上设计参数对RCS的影响规律及具体影响量级,为隐身性能约束下的尾翼设计提供参考。 展开更多

关键词 倾斜双垂尾 隐身设计 电磁散射 L频段 多层快速多极子算法

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电大尺寸辐射问题的预修正多层快速多极子分析 被引量：5

3

作者 王元源 谢拥军 王鹏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期502-506,共5页

为了提高多层快速多极子方法分析辐射问题的求解速度,提出了一种预修正的迭代求解方法.该方法在激励点附近的局部区域生成一个小的阻抗矩阵,以该阻抗矩阵求解出一个近似反映激励点附近区域特性的局部表面电流.待求电流与该局部电流之差... 为了提高多层快速多极子方法分析辐射问题的求解速度,提出了一种预修正的迭代求解方法.该方法在激励点附近的局部区域生成一个小的阻抗矩阵,以该阻抗矩阵求解出一个近似反映激励点附近区域特性的局部表面电流.待求电流与该局部电流之差与待求电流本身相比更加接近于初始零向量,因此将差值作为迭代过程中的未知向量进行求解,只需要较少的迭代步数即可收敛.对数值结果的分析表明,在保证计算精度不变的前提下,与传统多层快速多极子算法相比,该方法可以减少40%～50%的求解辐射问题时间. 展开更多

关键词 预修正方法 多层快速多极子 辐射问题

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一种新的高阶叠层基函数分析电大物体散射特性 被引量：3

4

作者 陈明 丁大志 +1 位作者 樊振宏 陈如山 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期590-593,共4页

为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,该文将一种新的基于曲边三角形的高阶叠层矢量基函数运用到矩量法中,并与多层快速多极子方法结合,分析了电大尺寸目标的电磁散射特性。与低阶基函数相比,在计算精度相同的情况下,高阶叠层基函数... 为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,该文将一种新的基于曲边三角形的高阶叠层矢量基函数运用到矩量法中,并与多层快速多极子方法结合,分析了电大尺寸目标的电磁散射特性。与低阶基函数相比,在计算精度相同的情况下,高阶叠层基函数所需的未知量数目约为零阶其函数的40%。计算实例表明,该方法具有较高的精确性和有效性。 展开更多

关键词 电磁散射 高阶叠层基函数 多层快速多极子

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基于多区迭代的多导体目标散射分析 被引量：4

5

作者 芮锡 胡俊 聂在平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2116-2118,共3页

多目标电磁散射在诸如雷达目标特性分析与识别、军用目标隐身与反隐身等实际工程中有着很强的研究价值。利用多区域迭代方法将原问题划分为若干个子域进行迭代求解,采用基于曲面RWG基函数的多层快速多极子方法计算各区域内的电流分布与... 多目标电磁散射在诸如雷达目标特性分析与识别、军用目标隐身与反隐身等实际工程中有着很强的研究价值。利用多区域迭代方法将原问题划分为若干个子域进行迭代求解,采用基于曲面RWG基函数的多层快速多极子方法计算各区域内的电流分布与区域间耦合。计算结果表明,利用该方法,在保证精度的前提下,能够很好地节省计算的存储量,对存储量的需求从O(Nlog N)减为O(Nmax logNmax),适合于多导体目标散射求解。 展开更多

关键词 多层快速多极子方法 电磁散射 多区域迭代 电大尺寸

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介质粗糙面上目标后向散射的高效混合算法 被引量：5

6

作者 张晓燕 盛新庆 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期460-463,487,共5页

以计算介质粗糙面上目标后向散射为目的,提出一种高效的混合计算方法.该方法在单独处理粗糙面与目标方面与传统混合法一致,即使用基尔霍夫近似法(KA)处理粗糙面区域,使用矩量法(MoM)并结合多层快速多极子技术处理目标区域.实验结果表明... 以计算介质粗糙面上目标后向散射为目的,提出一种高效的混合计算方法.该方法在单独处理粗糙面与目标方面与传统混合法一致,即使用基尔霍夫近似法(KA)处理粗糙面区域,使用矩量法(MoM)并结合多层快速多极子技术处理目标区域.实验结果表明,所提出的混合法与传统方法不同的是,根据大尺度光滑型介质粗糙面镜向散射最强的特点,在计算耦合场时只在粗糙面上截取一块区域进行计算,从而极大地减少了耦合场计算中所用内存与时间. 展开更多

关键词 电磁散射 介质粗糙面上目标 混合法 多层快速多极子

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电大尺寸涂层散射体RCS的快速并行分析 被引量：2

7

作者 袁军 刘其中 +1 位作者 郭景丽 谢拥军 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期2360-2363,共4页

该文提出了一种快速单元级矢量有限元/自适应多层快速多极子并行算法,该算法可在单元级上完成有限元部分的所有计算过程而无须生成总体系数矩阵;通过将基函数和权函数分别用不同空间位置上的点源函数展开,使多层快速多极子部分的积分计... 该文提出了一种快速单元级矢量有限元/自适应多层快速多极子并行算法,该算法可在单元级上完成有限元部分的所有计算过程而无须生成总体系数矩阵;通过将基函数和权函数分别用不同空间位置上的点源函数展开,使多层快速多极子部分的积分计算得到大大简化,转移过程可由快速傅里叶变换计算完成,与波形渐进预估技术结合实现了大型涂层体RCS的快速预估。数值结果说明了算法的有效性。 展开更多

关键词 雷达散射截面 有限元算法 多层快速多极子算法 波形渐进预估 并行算法

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复合目标电磁散射的高效混合计算方法 被引量：4

8

作者 张晓燕 盛新庆 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期717-723,共7页

传统混合法在计算目标与粗糙面的耦合场时,需要耗费大量内存与时间。以计算复合目标后向电磁散射为目的,提出一种更为高效的混合计算方法。该混合法在单独处理粗糙面与目标方面与传统混合法一致,即使用基尔霍夫近似法(Kirchhoff approac... 传统混合法在计算目标与粗糙面的耦合场时,需要耗费大量内存与时间。以计算复合目标后向电磁散射为目的,提出一种更为高效的混合计算方法。该混合法在单独处理粗糙面与目标方面与传统混合法一致,即使用基尔霍夫近似法(Kirchhoff approach,KA)处理粗糙面区域;使用矩量法(method of moment,MoM)并结合多层快速多极子(multilevel fast multipole algorithm,MLFMA)技术处理目标区域。与传统混合法所不同的是:根据大尺度粗糙面镜向散射最强的特点,只在粗糙面上截取一块很小的区域进行耦合场计算,从而极大减少内存与时间。大量数值实验表明,该方法在保证较高精度的同时,效率要远高于传统混合法。 展开更多

关键词 电磁散射 复合目标 混合法 多层快速多极子

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共享铁塔与航空无线电导航台站防护间距的计算 被引量：3

9

作者 唐波 肖乔莎 +3 位作者 齐道坤 陈彬 李勃铖 刘子怡 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2020年第7期835-841,共7页

为得到航空无线电导航台站的防护间距,建立基站天线激励条件下的共享铁塔电磁散射求解模型,采用矩量法和物理光学法对电场积分进行混合求解,并针对兆赫兹频段带来的阻抗矩阵求解资源量过大的问题,提出引用多层快速多极子算法(multi leve... 为得到航空无线电导航台站的防护间距,建立基站天线激励条件下的共享铁塔电磁散射求解模型,采用矩量法和物理光学法对电场积分进行混合求解,并针对兆赫兹频段带来的阻抗矩阵求解资源量过大的问题,提出引用多层快速多极子算法(multi level fast multipole method,MLFMM)以降低计算复杂度,实现测距台站处的干扰场强求解。以共享铁塔的安装方式、铁塔塔型、铁塔基数为变量,分别求解了3种因子条件下干扰场强的变化规律,并以干扰防护率为阈值,建议航空无线电导航台站信号覆盖范围内的共享铁塔与航空无线电导航台站测距信标台之间的防护间距为11.1 km。 展开更多

关键词 共享铁塔 航空无线电导航台站 防护间距 有源干扰 电磁散射计算 多层快速多极子

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应用互耦迭代法计算二维随机海面微波散射 被引量：1

10

作者 汪海波 黄文华 +1 位作者 李平 梁铁柱 《微波学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期71-74,78,共5页

海面对微波散射可用介质散射PMCHW方程描述,针对其离散后阻抗矩阵块的特点,引入电磁互耦迭代方法,结合多层快速多极子(MLFMA)求解,给出计算海面散射等效电流源和磁流源的算法。使用该方法求解分析得到不同起伏程度的海面对微波散射方向... 海面对微波散射可用介质散射PMCHW方程描述,针对其离散后阻抗矩阵块的特点,引入电磁互耦迭代方法,结合多层快速多极子(MLFMA)求解,给出计算海面散射等效电流源和磁流源的算法。使用该方法求解分析得到不同起伏程度的海面对微波散射方向性的影响及规律,所得到的规律与文献报道实验测试结论相比较,对比结果验证方法的正确性。 展开更多

关键词 随机海面散射 矩量法 多层快速多极子算法 互耦迭代

原文传递

FEKO在航天航空天线仿真中的应用 被引量：12

11

作者 肖运辉 李奕 《系统仿真技术》 2008年第3期203-207,共5页

FEKO软件作为一个基于积分方程的全波电磁分析工具,在天线系统的分析和设计中得到了广泛的应用,由于其新加入的多层快速多级子(MLFMM)核心算法,将精确求解天线问题扩大到了最大限度,加上其高频方法、混合方法、物理光学方法(PO)及一致... FEKO软件作为一个基于积分方程的全波电磁分析工具,在天线系统的分析和设计中得到了广泛的应用,由于其新加入的多层快速多级子(MLFMM)核心算法,将精确求解天线问题扩大到了最大限度,加上其高频方法、混合方法、物理光学方法(PO)及一致性绕射理论(UTD),可考虑范围更广的载体上的天线问题,得到仿真结果。针对这一领域的应用,首先介绍了行业内的天线种类、形式等背景,然后介绍了FEKO在这些问题中的分析方法和特点,提供了一些实例,其中有部分FEKO仿真结果与实验测试结果的比较,数据显示吻合良好,也验证了FEKO在天线仿真方面的精度良好。 展开更多

关键词 FEKO 天线 仿真 多层快速多级子

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基于JASMIN的并行多层快速多极子方法研究

12

作者 刘阳 周海京 +2 位作者 鲍献丰 安恒斌 刘旭 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S2期85-88,共4页

多层快速多极子方法(MLFMM)以其在计算复杂度和内存消耗上的优势被评为二十世纪科学与工程计算领域的十大算法之一,并已广泛应用于大规模电磁问题的计算。近年来,随着超电大规模工程问题模拟需求日益增长,多层快速多极子方法并行化的相... 多层快速多极子方法(MLFMM)以其在计算复杂度和内存消耗上的优势被评为二十世纪科学与工程计算领域的十大算法之一,并已广泛应用于大规模电磁问题的计算。近年来,随着超电大规模工程问题模拟需求日益增长,多层快速多极子方法并行化的相关研究成为计算电磁学领域的一个热点课题。基于并行自适应结构网格应用支撑软件框架(JASMIN),设计并开发了用于电大金属目标电磁散射特性分析的多层快速多极子方法并行化程序JEMS-MLFMM。数值模拟表明了程序的正确性和有效性。 展开更多

关键词 多层快速多极子方法 并行化 表面积分方程 JASMIN

原文传递

复杂飞行器RCS快速预估方法的研究

13

作者 邹昕 景占荣 高田 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期289-292,共4页

为了更加快速有效的求解电大目标散射计算问题,引用求解混合场积分方程的矩量法,讨论了快速多极子及多层快速多极子算法的原理及数值实现,并结合某型导弹的设计要求利用多层快速多极子方法对其进行建模仿真,得出的结论可以反映实际的变... 为了更加快速有效的求解电大目标散射计算问题,引用求解混合场积分方程的矩量法,讨论了快速多极子及多层快速多极子算法的原理及数值实现,并结合某型导弹的设计要求利用多层快速多极子方法对其进行建模仿真,得出的结论可以反映实际的变化趋势,满足工程上的需要。 展开更多

关键词 雷达散射截面 混合场积分方程 快速多极子 多层快速多极子

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MLFMA/VIE-MoM大型矩阵方程的快速迭代求解方法

14

作者 王文博 徐金平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2009-2013,共5页

本文针对体积分方程矩量法(VIE-MoM)分析三维非均匀介质电磁散射问题所导出的大型矩阵方程的求解问题,基于多层快速极子技术(MLFMA)算法研究了快速近似迭代方法.提出了一种基于MLFMA分组方案对系数矩阵进行重组并提取强耦合元素的近场... 本文针对体积分方程矩量法(VIE-MoM)分析三维非均匀介质电磁散射问题所导出的大型矩阵方程的求解问题,基于多层快速极子技术(MLFMA)算法研究了快速近似迭代方法.提出了一种基于MLFMA分组方案对系数矩阵进行重组并提取强耦合元素的近场预条件器的构造方法,有效地提高了广义最小余量法(GMRES)的迭代收敛速度.提出了一种在迭代计算过程中的近似矩阵向量乘积方案,明显降低了单步计算过程中MLFMA远区耦合作用的计算时间.计算实例表明,采用本文的迭代加速技术可使计算速度提高3至5倍,有效地提高了VIE-MoM大型矩阵方程的迭代求解速度. 展开更多

关键词 矩量法 体积分方程 多层快速多极子 预条件 近似迭代方法

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基于离散伴随方程的三维雷达散射截面几何敏感度计算 被引量：11

15

作者 周琳 黄江涛 高正红 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期123-133,共11页

针对有限差分法计算雷达散射截面(RCS)梯度效率低,采用高精度雷达散射截面评估时计算代价高的问题,提出了一种基于麦克斯韦积分方程离散伴随方程的RCS梯度高效计算方法。基于伴随方程的梯度计算可以通过一次雷达散射截面求解、一次伴随... 针对有限差分法计算雷达散射截面(RCS)梯度效率低,采用高精度雷达散射截面评估时计算代价高的问题,提出了一种基于麦克斯韦积分方程离散伴随方程的RCS梯度高效计算方法。基于伴随方程的梯度计算可以通过一次雷达散射截面求解、一次伴随方程求解获得RCS关于所有设计变量的梯度。其中麦克斯韦积分方程离散伴随方程的形式与原方程基本一致,可以采用矩量法(MOM)及多层快速多极子算法(MLFMA)求解。伴随方程求解计算量与直接雷达散射截面评估基本一致,存储量在直接雷达散射截面评估的基础上增加不明显。通过双椎体模型、导弹模型对基于矩量法、多层快速多极子算法的伴随梯度进行验证,证明了基于伴随方法的RCS梯度计算可以实现复杂外形中RCS梯度的高效、高精度求解,为基于梯度的高精度气动/隐身一体化优化提供了基础。 展开更多

关键词 雷达散射截面 梯度计算 离散伴随方程 矩量法 多层快速多极子算法

原文传递

MLFMA用于三维电大目标电磁散射特性的快速计算

16

作者 李清波 《长春师范学院学报（自然科学版）》 2008年第6期26-30,共5页

基于曲面RWG基函数结合多层快速多极子方法计算电大尺寸目标的电磁散射。该法与平面RWG基函数方法相比,所需未知量更少,所需存储更少,同时保持了计算结果高精度,节省了大量内存。本文给出了基准目标如导体球、双橄榄体、金属圆柱的后向... 基于曲面RWG基函数结合多层快速多极子方法计算电大尺寸目标的电磁散射。该法与平面RWG基函数方法相比,所需未知量更少,所需存储更少,同时保持了计算结果高精度,节省了大量内存。本文给出了基准目标如导体球、双橄榄体、金属圆柱的后向散射结果,这些结果均与文献中给出测量值吻合很好,充分说明了此方法的正确性和高效性。在工程上有较大的应用价值。 展开更多

关键词 矩量法 曲面RWG基函数 多层快速多极子方法 雷达截面积

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X型尾翼临近空间飞艇隐身特性仿真 被引量：2

17

作者 肖厚地 刘龙斌 吕明云 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期181-186,共6页

为了降低临近空间飞艇的雷达散射截面(RCS)特性,研究了X型尾翼变形角的不同对临近空间飞艇RCS特性的影响.采用物理光学法仿真出X型尾翼不同变形角对临近空间飞艇头向、侧向和尾向RCS特性的影响,并分别采用物理光学法和多层快速多极子法(... 为了降低临近空间飞艇的雷达散射截面(RCS)特性,研究了X型尾翼变形角的不同对临近空间飞艇RCS特性的影响.采用物理光学法仿真出X型尾翼不同变形角对临近空间飞艇头向、侧向和尾向RCS特性的影响,并分别采用物理光学法和多层快速多极子法(MLFMM)计算对比球的RCS.对比说明了物理光学法是准确合适的.仿真结果表明,X型尾翼变形角的不同对飞艇头向RCS影响较小,对侧向的RCS影响较大.变形角从0°增加到20°时,侧向RCS减小到0°时的13.7%.X型尾翼的变形可以显著改善临近空间飞艇侧向隐身性能,同时增大了其他方向的RCS. 展开更多

关键词 临近空间飞艇 X型尾翼 隐身 物理光学法 多层快速多极子法

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并行多层快速多极子的高效预条件技术 被引量：4

18

作者 罗建刚 梅吴杰 +2 位作者 左胜 赵勋旺 张玉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期22-25,共4页

多层快速多极子法是基于矩量法的快速算法,具有较低的计算复杂度和存储复杂度,被广泛应用于目标电磁散射特性分析。对于复杂结构电磁目标,由于矩阵条件数较差,往往存在迭代收敛慢甚至不收敛的问题。针对这一情况,文中利用快速多极子的... 多层快速多极子法是基于矩量法的快速算法,具有较低的计算复杂度和存储复杂度,被广泛应用于目标电磁散射特性分析。对于复杂结构电磁目标,由于矩阵条件数较差,往往存在迭代收敛慢甚至不收敛的问题。针对这一情况,文中利用快速多极子的近区矩阵,结合稀疏矩阵方程求解构造了一种高效预条件。数值实例表明该方法相比于块对角预条件效果更好,能有效加速多层快速多极子迭代过程。 展开更多

关键词 矩量法 多层快速多极子算法 电磁散射 预条件

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改进的特征基函数法分析电磁散射问题

19

作者 王全全 王唯 +3 位作者 刘志伟 陈华 樊振宏 陈如山 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2103-2106,共4页

目标电磁散射特性分析具有重要意义,矩量法等数值方法是求解该类问题的重要工具。当待分析目标的电尺寸增大时,矩量法的内存需求和计算量随之快速增加,极大地限制了可求解问题的规模。宏基函数类方法通过在宏域上构造各种宏基函数,减少... 目标电磁散射特性分析具有重要意义,矩量法等数值方法是求解该类问题的重要工具。当待分析目标的电尺寸增大时,矩量法的内存需求和计算量随之快速增加,极大地限制了可求解问题的规模。宏基函数类方法通过在宏域上构造各种宏基函数,减少未知量数目,实现最终矩阵方程规模的缩减,使分析大规模问题变为可能。重点研究该类方法中近期获得较大发展的特征基函数法,结合物理光学法和球谐函数展开-多层快速多极子技术分析电磁散射问题。数值结果验证了改进的特征基函数法的准确性与高效性。 展开更多

关键词 电磁散射 矩量法 特征基函数法 物理光学法 球谐函数展开-多层快速多极子法

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并行稀疏近似逆结合多步谱预条件技术分析电磁散射

20

作者 刘兴民 丁大志 +1 位作者 刘路 李兆龙 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期727-732,共6页

为了解决基于多层快速多极子方法的近场稀疏近似逆预条件对于某些开放结构电磁散射问题难以收敛的问题,将稀疏近似逆预条件结合谱预条件形成多步谱预条件技术。通过对复杂模型结构电磁散射特性进行分析,多步谱预条件技术相比于稀疏近似... 为了解决基于多层快速多极子方法的近场稀疏近似逆预条件对于某些开放结构电磁散射问题难以收敛的问题,将稀疏近似逆预条件结合谱预条件形成多步谱预条件技术。通过对复杂模型结构电磁散射特性进行分析,多步谱预条件技术相比于稀疏近似逆预条件技术,计算时间缩短,验证了该预条件技术的有效性。 展开更多

关键词 多层快速多极子方法 并行稀疏近似逆预条件 多步谱预条件 电磁散射

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