技術(shù)特征:1.一種基于泰勒級(jí)數(shù)展開的時(shí)域積分方程快速算法,其特征在于步驟如下:
第一步,建立時(shí)域電磁場積分方程;利用入射電磁場和散射電磁場在金屬表面滿足的邊界條件建立時(shí)域電磁場積分方程;
第二步,將散射體表面上離散得到的子散射體分組;用一個(gè)立方體盒子將整個(gè)目標(biāo)物體包圍,把這個(gè)立方體等分成8個(gè)子立方體,接著將每個(gè)子立方體等分成8個(gè)更小的立方體,依次類推,直到達(dá)到預(yù)先設(shè)置的門限值,停止劃分;任意兩個(gè)子散射體間的互耦或自耦根據(jù)它們的位置關(guān)系而分成近場作用對(duì)和遠(yuǎn)場作用對(duì);當(dāng)它們是近場作用對(duì)時(shí),計(jì)算近場阻抗矩陣,當(dāng)它們?yōu)檫h(yuǎn)場作用對(duì)時(shí),采用泰勒級(jí)數(shù)展開成聚合-轉(zhuǎn)移-配置方法計(jì)算源組基函數(shù)在場組基函數(shù)處產(chǎn)生的場;
第三步,計(jì)算近場阻抗矩陣,將金屬表面電流密度用空間基函數(shù)和時(shí)間基函數(shù)展開,并在空間域上進(jìn)行伽遼金測試,時(shí)間域上進(jìn)行點(diǎn)匹配得到矩陣元素值;
第四步,遠(yuǎn)場作用對(duì)之間采用泰勒級(jí)數(shù)展開重構(gòu)成聚合、轉(zhuǎn)移、配置的形式計(jì)算源組基函數(shù)在場組基函數(shù)處產(chǎn)生的場;
第五步,矩陣方程求解以及電磁散射參數(shù)的計(jì)算;利用時(shí)間遞推的方式求解每個(gè)時(shí)刻的電流系數(shù),采用迭代法求解出最終的感應(yīng)電流系數(shù),最后根據(jù)求得的瞬態(tài)電流系數(shù)計(jì)算出需要的電磁散射參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于泰勒級(jí)數(shù)展開的時(shí)域積分方程快速算法,其特征在于:所述步驟四中,在八叉樹分組以及多層近遠(yuǎn)場劃分的基礎(chǔ)上,對(duì)遠(yuǎn)場作用對(duì)之間進(jìn)行泰勒級(jí)數(shù)展開重構(gòu)成聚合、轉(zhuǎn)移、投射的操作來加速矩陣矢量乘;
設(shè)源點(diǎn)r'所在的空間基函數(shù)為Λn(r'),r'處的源信號(hào)Jn(r',t)展開如下:
其中空間基函數(shù)Λn(r)為RWG基函數(shù),時(shí)間基函數(shù)Tj(t)為三角基函數(shù),Nt是時(shí)間基函數(shù)的個(gè)數(shù);
源信號(hào)Jn(r',t)被分解為L段連續(xù)的子信號(hào)Jn,l(r',t),每一段子信號(hào)的持續(xù)時(shí)間為Ts=(Mt+1)Δt,Mt為每段子信號(hào)的長度,源信號(hào)寫成如下形式:
源點(diǎn)r'處第l段子信號(hào)在場點(diǎn)r處產(chǎn)生的測試電磁場為:
其中Λm(r)為場點(diǎn)r處的測試基函數(shù),nm為場點(diǎn)r處的單位外法向矢量,En,l(r,t),Hn,l(r,t)為源點(diǎn)r'處第l段子信號(hào)在場點(diǎn)r處產(chǎn)生的電磁和磁場,μ和ε分別是自由空間的磁導(dǎo)率和介電常數(shù);R=|r-r'|,c是自由空間中的光速,τ=t-R/c是延時(shí);lm,ln分別為第m和n條邊的邊長,為基函數(shù)在其支撐域內(nèi)的積分;
源點(diǎn)rn與場點(diǎn)rm分別位于兩個(gè)組內(nèi),兩個(gè)組分別稱為源組和場組,組中心分別為ri和rj,場源基函數(shù)之間的矢量表示為:
R=rmi+rij-rnj=Rm-Rn (5)
這里,rij=ri-rj,rmi=rm-ri,rnj=rn-rj Rm=rmi+rij/2,Rn=rnj-rij/2
利用泰勒級(jí)數(shù)展開得到如下表達(dá)式:
則將(5-8)代入式(3)(4)將寫成聚合、轉(zhuǎn)移、配置的形式來加速矩陣矢量乘。