无网格方法在电磁散射中的应用研究

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1、声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：2口／华年≥月彩日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：)护f牛年；月彳日硕士论文无嘲格方法在电

2、磁散射中的应用研究摘要随着国防军事现代化的快速发展，快速计算雷达散射截面(RadarCrossSection，RCS)在目标识别和隐身技术方面显得至关重要，因此，对雷达散射截面积特性的研究一直是众多学者研究的热点。在计算电磁学中，传统数值方法大都将电流由一组定义在网格边界的基函数展开，保证了网格问电流的连续性，由于这类基函数依赖于网格生成，因此当离散网格不满足其构成条件时，会影响算法的计算精度和效率。本文介绍了一种消除基函数与网格间紧密联系的数值方法一无网格方法(MeshlessMethod，MLM)，并应用其解决三维散射目标散射问题。首先，将无网格法应用于求解金属电磁散射问题

3、，其过程分为形函数构造，电磁场方程离散，阻抗元素计算，以及迭代收敛分析四部分，其中阻抗元素计算重点是介绍奇异性处理。然后，继续将无网格方法引入对介质体散射特性的分析，给出了详细的步骤说明以及公式推导。最后，为了实现对电大尺寸目标的计算，研究了加速矩阵方程求解的快速算法——多层快速多极子方法(MultilevelFastMultipoleAlgorithm，MLFMA)。快速多级子的引用可以大大减少远场组相互作用过程中的计算量，有效的缩短了矩阵方程的求解时间，降低了内存消耗。本文通过一些算例验证这种方法的正确性和高效性。关键词：无网格方法，面积分方程，体积分方程，多层快速多极子硕

4、士论文AbstractWiththerapiddevelopmentofnationaldefensetechnology,thefastcomputationofRadarCrossSection(RCS)playsanimportantroleforradartargetrecognition．Therefore，theresearchofRadarCrossSection(RCS)characteristicshasbeenthefocusofmanyscholars．Inthetraditionalnumericalmethods，thecurrentsaredescr

5、ibedbyasetofbasisfunctions，whicharedefinedonasimplicialtessellationandcallensurethecontinuityofthecurrentbetweenthemeshes．Sincethesebasisfunctionsdependonthemeshes，itwillreducethecomputationalaccuracyandefficiencywhenthemeshesdon’tmeettheconditionsoffunction．TheMeshlessMethodisintroducedinth

6、isarticle，whichcaneliminatetherelationshipbetweenthebasisfunctions．TheMeshlessMethodbasedontheintegralequationisappliedtosolvethescatteringproblemsfromthethree—dimensionaltargets．Firstofall，theMeshlessMethodisusedtosolvetheelectromagneticscatteringproblemsfrommetaltargets．Therearefourpartsdu

7、ringtheprocess，theconstructionforshapefunction，discretizationforintegralequations，calculationforimpedanceelementsandanalysisforiterationprocess．Thetreatmentforsingularityisintroducedindetailduringthecomputationprocessofimpedancematrixelements．Then，