《基於NURBS-MOM的電大平台EMC分析》是依託西安電子科技大學，由袁浩波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於NURBS-MOM的電大平台EMC分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：袁浩波
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
現代大型複雜平台（如飛機軍艦和衛星等）上密布各種電子設備和武器裝備，非常急迫地需要對其EMC問題進行精確的計算或仿真。一直被寄予厚望的就是矩量法，但是它產生的未知數太多，由此導致存儲量極大且計算時間極長，即使採用快速多極子等改進方法也很難解決電大尺寸問題。此外矩量法中幾何建模的精度也會大大影響結果的精度。. 本課題首先針對天線平台的幾何形狀很複雜的特點，引入工業造型的NURBS建模技術將幾何誤差降到最低；接著引入高階基函式來構成所謂的高階矩量法，可以將未知數個數降低一個數量級；然後使用最新的矩陣壓縮算法來降低存儲量，接著可以使用並行計算技術進一步加速求解過程。. 最後需要指出的是，高階矩量法產生的矩陣方程具有極強的奇異性，因此國際上通常採用直接的LU分解法求解，需要消耗大量計算時間，本課題提出改進SPAI預條件技術後採用疊代方法進行求解，能夠極大地減少計算時間。
結題摘要
本項目通過三年的研究工作，基本完成了項目計畫內容。我們首先建立了比較完整的NURBS高階矩量法程式，並加入了一套比較完善的ACA壓縮算法，大大降低了矩陣的存儲量。但是本項目要解決的關鍵問題是不使用LU分解而是用疊代方法快速求解矩量法中產生的矩陣方程，尤其是電大尺寸問題中出現的大規模矩陣方程。 我們測試了大量現有的技術，試圖從中找到一種通用的高效率的求解方法。首先從各種Krylov子空間疊代方法中進行對比，發現CGNR方法可能是最好的疊代算法。然後採用正交化高階基函式降低高階矩量法中矩陣的條件數，但是這種方法不能解決積分方程本身所引入的矩陣奇異性。接著測試了SPAI預條件和CBLU預條件，發現預條件的設定往往要在填充時間與求解速度之間進行折中。特別是對於大規模的矩陣方程，很難找到一種穩定的通用的高效率的預條件方法。然後我們採用條件數較好的磁場積分方程來代替常用的電場積分方程，數值實驗表明磁場積分方程的收斂速度並不一定比電場積分方程快。最後我們採用以上測試過的技術中最好的ACA與CGNR相結合的方法，以及並行計算技術成功地計算了一個較大電尺寸的機載天線陣的方向圖。
