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《国防科学技术大学》 2005年
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时域有限体积方法数值计算雷达散射截面

聂纯  
【摘要】:在电子战与信息战飞速发展的今天,雷达散射截面(RCS)已成为雷达及雷达对抗,特别是“隐身与反隐身技术对抗”的重要研究内容。目标的电磁散射特性研究和隐身飞行器的外形优化设计,迫切需要准确高效的散射电磁场数值模拟,以预测其宽频带范围RCS。然而,目前最常用的矩量法和各种工程方法在高频散射问题中的计算效率和准确性还不能满足复杂目标的探测和设计要求。 时域有限体积方法(FVTD)是由Shankar等学者由计算流体力学(CFD)方法发展而来的一种求解Maxwell方程的时域方法,由于可以直接使用CFD数十年发展而来的数值方法、图像显示等成熟技术和经验,FVTD技术发展非常迅速。 本文分析、研究了FVTD技术在电磁场数值计算中的应用方法,并以目前需求最为迫切的雷达散射截面数值计算为切入点,研究了FVTD方法求解时域Maxwell方程的一般思路。以空间良导体电磁散射数值模拟为例,将FVTD方法应用于RCS数值计算,并针对无限长导体圆柱和导体球电磁散射问题,编制了二维和三维FVTD计算程序,通过对不同散射条件下RCS的计算,通过与严格的解析解进行了对比分析,结果表明,计算结果与解析结果吻合较好。
【关键词】:雷达散射截面 时域有限体积 电磁波 数值计算
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN953
【目录】:
  • 图形索引5-7
  • 摘要7-8
  • Abstract8-9
  • 第一章 引言9-13
  • 1.1 研究背景9-10
  • 1.2 国内外研究概况10-11
  • 1.3 FVTD方法的特点11-12
  • 1.4 本文的工作12-13
  • 第二章 FVTD数值计算方法13-21
  • 2.1 引言13
  • 2.2 控制方程13-15
  • 2.3 时域有限体积方法15-19
  • 2.4 近——远场外推19-20
  • 2.5 小结20-21
  • 第三章 无限长导体圆柱雷达散射截面数值计算21-50
  • 3.1 引言21-22
  • 3.2 控制方程及其FVTD求解方法22-25
  • 3.3 网格划分及边界条件25-26
  • 3.4 结果处理与分析26-48
  • 3.5 二维FVTD计算程序48-49
  • 3.6 小结49-50
  • 第四章 导体球雷达散射截面数值计算50-82
  • 4.1 引言50
  • 4.2 控制方程及其FVTD求解方法50-55
  • 4.3 网格划分及边界条件55-57
  • 4.4 结果处理与分析57-81
  • 4.5 三维FVTD计算程序81
  • 4.6 小结81-82
  • 第五章 结束语82-83
  • 5.1 本文工作的总结82
  • 5.2 对后期工作的思考82-83
  • 致谢83-84
  • 参考文献84-87
  • 附录:攻读硕士学位期间发表的论文87

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 苏敏;童创明;;基于时域有限体积法的计算电磁[J];上海航天;2008年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 肖斌;基于计算电磁学方法的直升机雷达散射特性分析[D];南京航空航天大学;2012年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 柳权;飞机隐身技术的发展趋势[J];航空精密制造技术;2004年05期
2 乔倩;许家栋;刘萌萌;赵爽;;直升机的RCS计算[J];航空计算技术;2009年03期
3 陈刚;高正红;;结构/直角切割网格下时域有限体积法在计算电磁中的应用研究[J];航空学报;2007年05期
4 苏敏;陈刚;童创明;;FVTD在电磁散射问题中的应用[J];航天电子对抗;2008年03期
5 许勇,乐嘉陵;基于CFD的电磁散射数值模拟[J];空气动力学学报;2004年02期
6 何开锋;钱炜祺;陈坚强;郭勇颜;;基于流体力学和电磁学方程数值求解的飞行器气动隐身一体化设计[J];空气动力学学报;2009年02期
7 聂纯;汪连栋;何洪涛;;RCS数值计算的时域有限体积方法[J];雷达与对抗;2006年01期
8 何启国;;隐身技术与直升机[J];直升机技术;2001年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 蒋相闻;直升机机身气动与雷达隐身一体化方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 王明亮;飞行器气动与隐身综合设计研究[D];西北工业大学;2005年
3 陈刚;结构/直角网格下时域有限体积法在计算电磁中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 韩莎;有限体积法在大电流融化导线覆冰问题中的应用研究[D];华北电力大学;2011年
2 梁爽;工程技术中微分方程系统的数值方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
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1 李坚,舒永泽;计算整机雷达散射截面的部件组合方法[J];南京航空航天大学学报;1991年04期
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3 刘剑豪,傅文斌,董文峰;有耗介质圆柱双站RCS分析及比较[J];空军雷达学院学报;2002年02期
4 孙宇乾;李安平;童创明;;AWE计算导体宽角度与宽频域RCS的效果分析[J];空军工程大学学报(自然科学版);2006年01期
5 李启鹏;王和平;;腹部进气道电磁散射特性及RCS减缩方法研究[J];航空计算技术;2009年06期
6 官伯然;王东;;无源双极化标签式雷达目标及其应用[J];电波科学学报;2010年02期
7 黄小红,邱兆坤,陈曾平,张振中;空间目标RCS序列的分形分析[J];中国空间科学技术;2005年01期
8 王立峰;薛晓春;;时域有限差分法在计算雷达散射截面中的应用[J];云南大学学报(自然科学版);2005年S2期
9 杨河林;温定娥;王海婴;;导体平板上铆钉的电磁散射分析[J];微波学报;2005年05期
10 张海峰;苏东林;曾国奇;;复杂雷达动目标建模及动态RCS分析[J];系统工程与电子技术;2006年05期
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1 常庆功;王亚海;;基于硬件门技术的雷达散射截面测试系统设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
2 许占显;;缺陷对隐身性能的影响与检测[A];晋冀鲁豫鄂蒙川云贵甘沪湘十二省区市机械工程学会2007年学术年会论文集(河南、贵州分册)[C];2007年
3 于良寿;;目标的雷达散射截面与雷达天线极化关系的探讨[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
4 赫新;陈坚强;邓小刚;;多块对接网格技术在电磁场散射问题中的应用[A];近代空气动力学研讨会论文集[C];2005年
5 谭云华;周乐柱;;用快速多极子算法精确求解三维电大尺寸导体群目标的电磁散射特性[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年
6 方重华;;一种简洁的求解麦克斯韦方程组的方法及其在电磁散射中的运用[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年
7 吕绪良;曾朝阳;;伪装遮障的雷达散射截面新模型[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
8 王家齐;王强;甄蜀春;;导弹谐振区RCS涂敷减缩的FDTD研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
9 陈晓洁;李磊;史小卫;谢拥军;;半空间理想导体目标RCS缩比关系的研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
10 贾洪涛;张志军;陈文华;冯正和;;基于计算机图形学、物理光学法的RCS算法[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
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1 邱霞;目标永不消失[N];中国航天报;2003年
2 王朝忠;铸造交通设施防护之“盾”[N];解放军报;2004年
3 安世亚太 贾云峰;Feko在天线罩设计中的应用[N];中国航空报;2006年
4 特约记者 王握文 通讯员 何成渠 刘少华;挑战经典[N];科技日报;2003年
5 特约记者 王握文;军校学子 创新扬起风帆[N];科技日报;2002年
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1 刘红星;二维混合目标散射问题的快速计算及其RCS减缩[D];电子科技大学;2003年
2 刘春阳;无人机隐身技术若干问题研究[D];西安电子科技大学;2012年
3 徐利军;复杂目标等离子体涂层的散射特性算法研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 苏抗;微小卫星低可观测关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
5 张浩斌;腔体电磁散射的混合算法研究[D];西北工业大学;2003年
6 关莹;电大目标的时域及频域散射场计算方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
7 许占显;基于电磁理论的隐身与探测技术研究[D];电子科技大学;2008年
8 侯伟;碳纤维基红外/毫米波复合诱饵材料技术研究[D];南京理工大学;2008年
9 刘少斌;等离子体覆盖目标的电磁特性及其在隐身技术中的应用[D];国防科学技术大学;2004年
10 万国宾;带罩天线与有限阵列结构的研究[D];西安交通大学;2000年
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1 李强;喇叭天线RCS减缩技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年
2 赵书晨;低RCS微带阵列天线研究[D];电子科技大学;2009年
3 沈玮;基于抛物线方程的电波传播研究[D];安徽大学;2007年
4 王超;NURBS曲面的RCS算法研究[D];西北工业大学;2004年
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7 吴琼;等离子体覆盖目标的电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 崔冠峰;分形天线的设计及其RCS减缩[D];西安电子科技大学;2008年
9 张奕;特征基函数法及其在电磁散射中的应用[D];安徽大学;2005年
10 张明;FDTD在RCS计算中的几何处理和并行计算研究[D];浙江大学;2006年
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