半空間上方目標(biāo)近場特性及高效FDTD并行算法研究.pdf

1、低空目標(biāo)的探測(cè)是當(dāng)前電磁散射研究的熱點(diǎn)之一，該類問題由于需要考慮地面的影響，處理起來相當(dāng)復(fù)雜。本文提出一種半解析FDTD方法用于處理半空間上方目標(biāo)的散射問題，經(jīng)地面反射作用于目標(biāo)的時(shí)域反射波由菲涅爾公式結(jié)合傅立葉變換獲得。由于計(jì)算域僅包含目標(biāo)本身，相比于傳統(tǒng)的計(jì)算域中同時(shí)包含目標(biāo)和半空間介質(zhì)的方法，節(jié)省了大量的內(nèi)存。
　　 實(shí)際工程問題中往往需要處理電大尺寸復(fù)雜目標(biāo)，建立模型時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量的內(nèi)存與計(jì)算時(shí)間。本文首先介紹了FDTD的

2、建模方法，并分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。然后簡要介紹了MPI(Message Passing Interface)平臺(tái)并行庫的相關(guān)基本概念并以及并行I/O。針對(duì)基于三角面片剖分的FDTD建模采用并行I/O加速。數(shù)值結(jié)果表明，該方法大幅度提高了建模效率。
　　 目標(biāo)特性計(jì)算中，有時(shí)需要計(jì)算電磁波從特定方向入射，多個(gè)方向接收時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)。本文實(shí)現(xiàn)了基于MPI的FDTD計(jì)算多方向外推，其計(jì)算結(jié)果與原有串行程序的計(jì)算結(jié)果一致。以某型號(hào)飛機(jī)為