有耗媒质中目标体散射特性的TSNU-PSTD模拟

结合PML边界条件的傅立叶时域伪谱(PSTD)算法已被广泛用于模拟电磁波传播和目标散射,但传统的PSTD方法在每个坐标方向上需要均匀分布的空间坐标网格点,因而不能够很好地模拟曲面目标和与网格空间尺寸不一致的目标,基于变空间非均匀网格的PSTD(TSNU-PSTD)方法可以很好地克服这些不足。将CFS-PML边界条件应用在PSTD算法中,并将其与TSNU-PSTD方法相结合模拟了大范围有耗媒质中介质体目标的电磁散射,部分计算结果与FDTD计算结果进行了比较。仿真结果表明,TSNU-PSTD算法只需平均每波长分成3个网格就可以得到令人满意的计算结果,可高效地分析大范围有耗媒质中曲面形状目标体的散射特性。     

并行时域自适应算法在电大目标瞬态散射中的应用

基于电磁场时域积分方程(TDIE)数值技术计算复杂目标的瞬态散射特性,其计算量和内存需求大,采用时域自适应算法(TDAIM)降低了TDIE的计算规模。在研究TDAIM并行算法的基础上,开发了基于.NET Remoting的电磁场分布式数值计算方案。数值结果表明,该方案显著提高了TDAIM的计算效率,为解决电大目标瞬态电磁散射问题提供了一条有效途径。     

电大尺寸组合目标RCS的MOM-PO混合算法分析

给出了一种用于电大尺寸组合目标雷达散射界面的建模与计算方法给出一种类似飞机的组合目标RCS的计算实例,通过与FMM(快速多极子方法)的计算结果比较表明,说明该方法能快速有效地解决电大尺寸组合目标的电磁散射问题,证明该混合算法的有效性.     

求解电大尺寸目标与地海面复合散射的SBR-IEM混合算法

提出了一种研究大范围地海面背景与电大尺寸目标复合电磁散射的新型混合算法。该算法首先将地海面划分为大尺寸粗糙面元,采用基于快速射线寻迹技术的改进射线追踪(SBR)方法计算目标面元和粗糙面元上产生的相干散射分量;然后,结合积分方程解(IEM)计算粗糙面元上产生的非相干散射分量;最后,通过实例计算,并与KA-MoM结果进行了对比分析,结果表明:改进SBR-IEM混合算法具有较高的计算效率,节省大量存储空间和运算时间。     

驻波—行波边界条件在PSTD算法中的实现

将时域伪谱法(PSTD)的边界条件PML用驻波-行波边界条件来代替.该条件在边界处附加理想电(磁)壁对计算区域进行截断,将由此产生的反射场去除,从而减少反射场所产生的干扰,在有限的空间内有效地模拟出无限大的电磁散射空间.给出了该边界条件下的二维PSTD迭代格式,并将其数值结果与运用PML边界条件的PSTD的结果进行比较,计算结果表明这种结合形成的新方法节约了内存,提高了计算速度,具有良好的可行性.     

时域RWR/ESM脉冲丢失分析

随着战场电磁环境的日趋复杂,脉冲丢失是现役RWR/ESM所面临的一个重要问题。分析了目前典型的3种脉冲交叠计算方法,并研究了3种方法的异同点和适用范围。在此基础上分析了RWR/ESM时域工作模式下的脉冲丢失情况,通过仿真得到了时域RWR/ESM脉冲丢失相关结论。此结论可以作为评估现役RWR/ESM效能的基础,具有较强的实际意义。     

船海复合场景面元化快速电磁建模方法及SAR成像仿真

在微波高频段,海面背景或海上船类目标往往具有电大尺寸和复杂精细的结构,这给船海复合场景的电磁建模带来巨大的计算负担。为简化计算,基于海面电磁散射模型面元化思想和图形电磁学,结合计算耦合场的四路径模型,提出一种电大尺寸船海复合场景电磁散射的快速计算方法。在保证海面与目标复合散射场的计算准确性前提下,提高计算效率。仿真并分析不同雷达参数下动态海面与目标的雷达散射截面,计算结果与实测数据以及精确数值方法结果的良好一致性验证了方法的准确性。将复合散射快速计算方法应用于合成孔径雷达成像仿真,仿真结果验证了方法的有效性。     

战场电磁环境客观复杂性分析与评估

战场电磁环境具有客观复杂性的特点,总体表现为空域上纵横交错、时域上动态变化、频域上密集交叠、能域上强弱起伏等特点。构建了用于描述战场电磁环境"四域"特征指标,给出了指标计算方法,根据战场电磁环境客观复杂性的定级标准,即可概略得出战场电磁环境的复杂程度。研究成果对复杂电磁环境问题研究具有实用价值。     

各向异性介质体目标电磁散射分析的快速算法

利用体积分方程矩量法(MoM)及其多层快速多级子算法(MLFMA)研究了各向异性的电介质体或/和磁介质体目标的电磁散射问题,将多层快速多级子算法的计算结果与解析方法(Mie)或矩量法结果进行了对比分析.不但验证了MLFMA算法的高效性和精确性,同时该算法还适合于分析模拟任意复杂介质体(如各向异性磁化等离子体)目标的电磁散射问题,为进一步实现电大尺寸的任意复杂各向异性介质体/金属组合目标电磁散射分析的精确高效算法奠定了基础.     

MPSTD算法在波导分析中的应用

研究了多域伪谱时域(MPSTD)算法应用于波导问题分析时的激励源设置,并在此基础上,采用MPSTD算法计算了波导截止频率和典型三维波导结构的S参数,计算结果与HFSS或FDTD的计算结果做了比较,数值仿真表明,将MPSTD算法应用于波导问题的分析,可实现对波导问题的精确建模,具有较高的计算效率和计算精度,波导问题的MPSTD分析拓展了MPSTD算法的应用领域,为复杂波导问题的精确求解提供了一种思路。     

视频传感器覆盖范围精细化计算方法

视频传感器覆盖范围计算是视频传感器网络初始配置、优化部署等的核心基础,其精度严重影响覆盖分析的结果,然而现有很多方法并未考虑计算方法执行效率与精度的影响,而方法的精度与效率在大范围监控视频覆盖分析应用中显得尤为重要。因此,提出一种兼顾速度与精度的视频传感器覆盖范围计算方法,将地理空间进行格网化;计算每个格网角点被视频传感器覆盖的状况,用0或1表示;接着,以格网四个角点的覆盖情况描述格网的覆盖情况,将格网分为16种覆盖状态;逐步细化整个格网覆盖状态非(0000)和(1111)的格网,直至达到预设精度;获得视频传感器的覆盖范围。实验结果表明,该方法能够更为精确地获得部署在地理场景中视频传感器的覆盖范围,同时兼顾了计算方法的速度和精度。     

利用空中动目标对火控网内探测器定位原理简介

介绍一种利用火控网内各探测器对空中动目标的探测记录数据,确定各探测器相对位置坐标并评估其精度的方法。介绍了定位系统的硬件结构、工作与信息流程、数学模型。应用实例表明,此定位方法具有定位迅速、准确、自主、廉价的特点。     

重叠网格法在求解二维非定常欧拉方程中的应用

采用时间和空间二阶精度的ＴＶＤ格式数值模拟了二维楔的水平相对非定常运动过程与定常组合体流场。在数值模拟时，我们采用了重叠网格技术。这种方法大大减轻了复杂外形的网格生成工作量，而且重叠网格间可以有相对运动，这使我们对相对运动物体流场的数值模拟简便易行。     

曲率分析的变分辨率数字高程模型建模算法

传统的数字高程模型一般采用规则网格划分以简化建模过程,因其网格密度缺乏对地形变化的自适应性而不能兼顾地形表达的准确度和地形数据的冗余度,导致其在车辆动力学仿真等领域的应用有所局限。针对这一问题提出一种基于曲率分析的随机节点分布建模方法,其数据节点的密度根据种子节点周围的局域曲面曲率变化而相应变化,实现了在复杂、曲率较大的地形区域自动生成高分辨率数字节点集,而在平缓、曲率较小的区域实现低分辨率的节点分布。在获得此种节点集的基础上,利用Delaunay三角剖分结合三次多项式插值算法,得到满足高精度和低数据冗余度的变分辨率数字高程模型。利用传统规则网格地形模型与所提出的变分辨率数字高程模型对同一个用于星球车动力学仿真的复杂野外地形进行对比,验证了变分辨率算法的有效性。     

混合EMS型磁浮列车的悬浮磁铁设计与分析

研究适用于EMS型磁浮列车的全尺寸电磁永磁混合悬浮磁铁的设计问题。通过比较永久磁铁的不同安装位置的影响,给出混合磁铁的结构方案。根据混合磁铁吸力公式,得出只有在永久磁铁矫顽力大于一定值时利用混合磁铁才能减小悬浮能耗。分析了混合磁铁的设计要求,研究满载起浮、稳态悬浮、空载吸死三种典型情况下对电磁线圈窗口高度的约束,得出混合磁铁的优化设计参数。最后利用Ansoft有限元磁场分析软件对钕铁硼永磁材料的拼装影响进行分析,给出校正后的悬浮磁铁设计结果。     

基于向量网格法评估面目标毁伤效果

向量网格法是一种计算目标毁伤效果的新方法。该方法借鉴像素仿真法的思想,将目标划分成一定数量的网格,使用向量对每个网格进行详细描述,弹药毁伤仿真后向量发生变化,最后进行打击效果统计。与经典方法进行比较,不仅解决了重叠面积计算问题,且精度更优,适用范围更广。使用该方法进行了子母弹毁伤效果计算,仿真结果验证了方法的有效性和优越性。     

Finite-time tracking control and vibration suppression based on the concept of virtual control force for flexible two-link space robot

The dynamic modeling, finite-time trajectory tracking control and vibration suppression of a flexible two-link space robot are studied. Firstly, the dynamic model of the system is established by combining Lagrange method with assumed mode method. In order to ensure that the base attitude and the joints of space robot can reach the desired positions within a limited time, a non-singular fast terminal sliding mode (NFTSM) controller is designed, which realizes the finite-time convergence of the trajectory tracking errors. Subsequently, for the sake of suppressing the vibrations of flexible links, a hybrid tra-jectory based on the concept of the virtual control force is developed, which can reflect the flexible modes and the trajectory tracking errors simultaneously. By modifying the original control scheme, a NFTSM hybrid controller is proposed. The hybrid control scheme can not only realized attitude stabili-zation and trajectory tracking of joints in finite time, but also provide a new method of vibration sup-pression. The simulation results verify the effectiveness of the designed hybrid control strategy.     

想定驱动的仿真资源发现方法

为解决在云间共享架构的仿真环境下资源的自动发现问题,研究了仿真资源请求的描述方法及相应的资源发现算法,提出了想定驱动的仿真资源发现方法.方法通过扩展的军事想定描述语言表示仿真资源请求,使用双映射三过滤算法实现仿真资源的自动发现.分析表明,仿真想定驱动的资源发现方法可以实现在云间共享架构下仿真运行所需的大量资源的自动发现,并对发现结果具有语用校验功能,对于仿真环境的快速部署具有积极意义.     

改善机载前向阵雷达全程检测性能的研究

针对前向阵的杂波分布特性 ,给出了一种空时自适应处理 (STAP)结合多重中脉冲重复频率(MPRF)的处理方案 ,研究了重复频率的选择以改进系统性能 ,并分析计算了三路多普勒通道联合处理STAP方法在一组中脉冲重复频率下的改善因子和距离 /速度二维盲区分布图。理论分析与仿真结果表明 ,该方案可以大大改善机载前向阵雷达的全程检测性能