《隱身目標電磁散射分析中的關鍵技術研究》是依託電子科技大學,由闕肖峰擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：隱身目標電磁散射分析中的關鍵技術研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：闕肖峰
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隱身目標為低RCS目標，其電磁散射分析具有重要的理論研究價值和緊迫的軍事需求。但由於隱身目標具有幾何電大尺寸、複雜多尺度的外形特徵和材料成分，導致現有分析方法通常存在計算效率低、精度差的問題。本項目圍繞隱身目標電磁特性建模開展研究，包括：(1)針對局部精細、銳變部件的複雜結構，研究基於積分方程的非重疊式區域分解方法，克服一體化建模方法中由多尺度帶來的問題；(2)針對典型非金屬結構(包括多層介質塗敷、天線罩結構)，構造嚴格、靈活的電磁流模型和運算元方程形式，提高電磁分析的計算精度和計算效率；(3)基於並行多層快速多極子方法加速耦合計算，研究套用於大型病態矩陣方程的疊代算法和預處理技術，突破在微波頻段求解真實目標時計算效率低的難題。基於以上理論和方法創新，實現複雜多尺度的電大尺寸目標電磁散射高效求解，並對典型隱身飛行目標的電磁散射特性，以及平台上的天線隱身設計開展研究。
結題摘要
利用電磁場數值方法對目標散射特性進行建模仿真和特性分析是實現目標特性減縮和隱身設計的關鍵步驟。考慮到隱身目標的結構、材料和尺寸等因素給電磁建模帶來的諸多難題，項目開展了針對複雜低散射目標的散射特性建模技術與快速計算方法研究。針對隱身目標上的多尺度局部精細結構布局，研究了快速笛卡爾展開技術(ACE)，並採用區域分解法(DDM)將具有不同結構特徵的目標分區獨立處理，有效地避免了一體化建模帶來的計算難題；針對導體介質複合結構，研究了新型表面積分方程，通過基函式和方程運算元的改進，有效地提高了疊代求解效率；對於介質塗敷結構，研究了薄介質層等效模型(TDS)和新型阻抗邊界條件(IBC)建模技術，顯著提高了塗敷問題的建模能力；最後研究了基於多層快速多極子算法(MLFMA)的並行計算技術，開發了MPI和OpenMP混合併行計算代碼，並研究了用於超電大尺寸目標快速求解的疊代算法和預條件技術。在並行計算平台上，完成了電尺寸超過1000個電磁波長隱身目標的仿真計算；對典型標準體和低散射結構進行數值驗模，計算結果與實驗測試結果進行比較，計算精度滿足指標要求；並完成了隱身飛機目標及其關鍵部件的散射特性分析。通過對建模方法中的關鍵技術突破，最終開發了用於隱身目標電磁散射分析的高效精確的計算代碼，為隱身目標設計提供了可靠的技術手段。
