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.     

混合尺寸目标电磁计算的时域伪谱/有限体积混合方法

针对单一算法对混合尺寸目标进行时域电磁分析的困难,提出一种时域伪谱(PSTD)同时域有限体积(FVTD)混合方法。FVTD可方便地分析复杂的几何结构和材料,但是难以计算电大尺寸的目标,PSTD则特别适合计算电大尺寸的规则结构,但在模拟复杂的几何结构尤其是带有曲边结构以及电大、电小共存结构时存在困难。混合方法克服了单独算法的缺点,融合各自的优势,提高了算法的求解能力和应用范围。为了减小两种算法连接边界带来的反射,采用了FVTD计算面均值的二次函数重构方法,给出了交叠网格和非交叠网格两种混合方案。数值试验表明,混合方法有较高的精度,具有时域分析混合尺寸目标电磁问题的能力。     

基于新型非结构有限体积解耦算法的激波诱导燃烧数值模拟

把基于结构网格有限差分方法建立的化学非平衡流动模拟的新型解耦算法推广到基于非结构网格的有限体积法,从而可用于模拟复杂几何构型下的化学反应流动.对H2/ Air预混气体中激波诱导振荡燃烧的Lehr实验进行了数值模拟,计算得到的振荡频率与实验结果符合很好,表明计算方法具有时间和空间二阶精度.通过对不同几何外形发射体的计算发...     

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。     

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.     

双线性表面建模电大目标RCS仿真

目标的电磁散射特性研究对于实现雷达探测、识别、跟踪目标起着至关重要的作用,而雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)又是体现目标电磁散射特性的一个重要方面.参数曲面能精确模拟目标的几何外形,提高计算精度.采用参数曲面——双线性表面建模,运用物理光学(Physical Optics,PO)法计算电大...     

防发散无迹卡尔曼滤波自适应网格交互式多模型算法

针对非线性观测条件下的机动目标跟踪问题,基于机动目标的协同转弯模型,采用防发散无迹卡尔曼滤波方法和自适应网格的模型集自适应策略,研究了一种变结构交互式多模型算法。对二维机动目标跟踪的仿真结果表明,该算法与相应的固定结构交互式多模型算法相比,可以解决固定结构多模型算法存在的问题,有效提高多模型算法的精度和费效比,缩短计算时间,且适合工程应用。     

船体曲面的数学表达

本文利用计算几何的曲面理论,选择均匀双三次B-Spline曲面,对船体曲面进行了数学表达。根据曲面顶点反求研究的最新算法,文中推导出了已知型值点与均匀双三次B-Spline曲面控制网格顶点之间的数学关系式。只要已知船体曲面上的一些特定型值点,应用这一关系式,便可求出数学表达所需的曲面控制网格顶点的数值。这种方法简单易行,计算有效。     

ISAR雷达欺骗式干扰信号生成算法

宽带ISAR雷达能够从目标回波中计算得出众多目标特征,对ISAR雷达的干扰信号必须高逼真地模拟目标的电磁散射特性和运动特性。从弹头目标电磁散射机理出发,分析了干扰信号生成流程,提出二维成像干扰的实现方案。针对虚假目标特性模拟问题,提出基于一维距离像模板合成欺骗干扰信号的算法。算法采用距离像模板与实际宽带ISAR信号的卷积调制处理,生成的干扰信号能较好地反映目标的电磁特性。通过多个脉冲的模拟,生成的干扰信号也能够准确反映目标的运动特性。仿真实验对暗室测量数据和HRRP模板数据进行成像效果对比,验证了算法的有效性。该算法对二维成像干扰机的工程设计具有指导意义。     

基于物理声学法的目标双基地散射场计算

运用物理声学法预报水下目标双基地散射特性时,由于忽略了阴影面对散射场的影响,存在随着分置角的增大计算误差越来越大的缺点。针对这一问题,提出对目标表面散射积分区域进行修正的方案,从而将物理声学法的适用范围推广到任意分置角。对刚性球体和有限长柱体的散射特性计算结果表明:文中所提出的方法提高了目标大分置角声散射特性的计算精度,可以用于水下目标双基地散射场预报。     

一种基于三角面元的目标RCS实用计算方法

提出一种计算复杂目标高频区RCS的实用方法。首先采用3DStudioMax对装甲车进行三角面元模拟,然后运用路德维格积分[1]和物理绕射理论(PTD)计算目标的雷达散射截面积,通过对方柱RCS的计算,验证了所提方法的有效性,最后给出了C波段和X波段不同极化的装甲车和坦克RCS的方位分布图。     

一种自适应的ISAR图像时－频分析方法

提出一种自适应的逆合成孔径雷达 (ISAR)图像的时频分析方法 ,它将时频信号分解算法—自适应高斯基表示 (AGR)方法与ISAR图像处理相结合。得益于高斯基函数方差的自适应调整 ,可自动地将图像中的理想点散射中心与非点散射结构区分开来。分别对ISAR图像的径向与横向距离轴进行上述变换 ,可解构出非点散射中心随角度或随频率变化的特性。应用该方法对仿真数据及飞机目标实测数据所成的ISAR图像进行时 -频分析 ,结果表明该方法正确可行 ,且物理意义明确     

振动矩形机翼非线性绕流数值研究

发展了可用于模拟包含运动边界的非定常流动的数值方法。该方法采用非结构动网格技术并构造了一种MUSCL类型有限体积格式,求解考虑了动网格效应的三维非定常Euler方程。非结构网格的变形运动由弹簧近似技术实现。用上述方法计算了作正弦振动的矩形机翼非线性绕流,计算结果与实验结果吻合,得到了流体运动与固体运动耦合的非线性流动特性。计算表明,该数值方法具有较好的精度和可靠性,完全可用于气动弹性或其他流固耦合问题的数值模拟。     

基于MBB对应关系的视频中多物体快速跟踪

针对视频监控应用中对视频物体跟踪算法实时性、容错性要求高的特点,提出了一种基于MBB对应关系的快速跟踪算法。该算法放弃了传统的点匹配跟踪算法,从对相邻两帧物体MBB的重叠特性的分析出发,快速确定物体与物体间、物体与场景间的复杂对应关系,并综合利用直方图匹配等方法,解决物体重复出现后的标识问题。通过对NUDT和PETS视频数据的实验分析证明,该算法能够对复杂场景中多个物体同时进行跟踪标识,准确检测处理物体进入、离开场景,以及物体间的合并、分离和遮挡,对复杂环境和预处理造成的错误有较好的容错性。该算法参数设置简单易行,结合预处理快速算法,整个检测跟踪算法耗时大大低于同类算法。     

利用FFT算法模拟联合变换相关器

由于联合变换相关器结构灵活,易于实现相关运算,目前在诸多领域得到了广泛的应用。实际应用中,联合变换相关器的光学系统带来的噪声会对识别效果产生较大的影响。采用快速傅里叶变换算法,由计算机模拟光学联合变换相关器可消除光学系统带来的噪声,达到理想的识别效果。通过实验验证了该方法的可行性。     

一种利用CUDA技术实现雷达余辉效果的方法

雷达PPI显示器余辉效果的好坏直接影响雷达模拟器的逼真程度,从而影响受训人员的训练效果。为实现高度逼真的雷达余辉效果,克服余辉模拟中坐标变换及余辉计算对运算速度需求较高的问题,利用新近出现的CUDA并行处理技术将在CPU上处理耗时较多的坐标变换及余辉计算搬移到GPU上来实现,克服了传统雷达余辉模拟方法中存在的不足。同时,传统余辉模拟方法中无法实现的高转速扫描余辉模拟,以及由于目标数据致使天线转速不稳等问题也得以解决,使用该方法可以实现导航等多型雷达的高转速扫描线余辉模拟。利用该方法研制的雷达训练模拟器已装备到某训练基地,用于雷达兵实际的教学、训练和考核,取得了良好的效果。     

复杂大系统仿真的VV&A理论及过程研究

为了确保复杂大系统仿真(LCSS)的可信性,应该在建模与仿真(M&S)的全生命周期中开展校核、验证与确认(VV&A)研究.对LCSS的VV&A进行了理论研究,提出其方法论与原则;以基于仿真组件构建的HLA仿真系统为例,从仿真组件层、联邦成员层及联邦层三个层面研究了VV&A过程,并将这些研究应用于反舰导弹突防联邦仿真中.实践表明,研究对LCSS的VV&A工作具有很好的指导作用,有力地保障了仿真的可信性.