一种快速求解导体结构局部变化的电磁散射方法技术

本发明专利技术公开了一种快速分析导体结构局部变化的电磁散射方法，分为减法式局部算法和加法式局部算法两步；先应用减法式局部算法，首先，求出需要减去自由体的目标导体总阻抗矩阵及其逆矩阵，并将其表示成分块矩阵的形式；然后，利用分块矩阵求逆公式，得到剩余未变化部分的阻抗矩阵及其逆矩阵的关系式；接着，利用Sherman‑Morrison‑Woodbury公式，将剩余部分的感应电流矩阵表示成与总阻抗矩阵的逆矩阵和电压矩阵相关的形式，由此求得减去自由体后剩余结构的电磁散射。本发明专利技术有效的提升了分析目标电磁散射特性的效率，适合于目标发生多次局部变化的电磁问题的分析，比如求解舰船天线分布在不同位置时的电磁散射问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速求解导体结构局部变化的电磁散射方法
本专利技术涉及目标导体减法式局部求解与加法式局部求解结合的阻抗矩阵快速求逆技术，尤其涉及一种快速分析导体结构局部变化的电磁散射方法。
技术介绍
电大目标的电磁散射问题一直受到国内外学者的广泛关注。矩量法(MethodofMoments,MoM)将电磁积分方程转化成矩阵方程，是计算目标散射特性的有效途径。但是传统矩量法的直接求解的复杂度为O(N3)，这里N是未知量的数目，如此高的复杂度限制着传统矩量法在计算电大目标的应用。在实际电磁工程问题中,经常需要对模型形状做多次局部修改,而每次修改后都需要对其进行计算。这样实际上做了很多重复的计算，因为改变的部分远远小于总体。矩量法中可以采用局部求解的方法来解决这种繁琐重复计算的问题，从而提高求解速度。所谓局部求解，即先计算目标不变的结构的阻抗矩阵，这一部分比较大，只需要计算一次。之后计算变化结构的自阻抗矩阵以及它们与不变结构的互阻抗矩阵。局部求解分为加法式局部求解，就是一个不变的母体结构叠加上一个参数改变的自由体结构，比如直升机机体和旋转的机翼。还有减法式局部求解，即一个不变的母体结构减去一个参数改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速分析导体结构局部变化的电磁散射方法，其特征在于，步骤如下：步骤1)，对导体目标进行结构划分，在减法式局部变化中，令导体目标为母体，需从导体目标减去的小结构体为自由体；在加法式局部变化中，令减法式局部变化母体减去自由体后剩余的结构为新的母体，而加上的小结构为新的自由体；步骤2)，计算出原始的导体目标母体的阻抗矩阵Z和电压矩阵，并求出导体目标阻抗矩阵的逆矩阵Z

【技术特征摘要】
1.一种快速分析导体结构局部变化的电磁散射方法，其特征在于，步骤如下：步骤1)，对导体目标进行结构划分，在减法式局部变化中，令导体目标为母体，需从导体目标减去的小结构体为自由体；在加法式局部变化中，令减法式局部变化母体减去自由体后剩余的结构为新的母体，而加上的小结构为新的自由体；步骤2)，计算出原始的导体目标母体的阻抗矩阵Z和电压矩阵，并求出导体目标阻抗矩阵的逆矩阵Z-1；步骤3)，根据要在原导体目标母体上减去的自由体部分，将导体目标总阻抗矩阵分块：其中，Z22为自由体的阻抗矩阵，Z11为剩余部分的阻抗矩阵，Z12和Z21为剩余部分和自由体的互阻抗矩阵；步骤4)，根据分块矩阵求逆公式和Sherman-Morrison-Woodbury公式，用导体目标总阻抗矩阵的逆矩阵表示出减去自由体后剩余部分的阻抗矩阵的逆矩阵；步骤5)，利用剩余部分的阻抗矩阵的逆矩阵，将剩余部分的感应电流矩阵表示成与导体目标总阻抗矩阵的逆矩阵和剩余部分的电压矩阵相关的形式，由此利用剩余部分的感应电流矩阵解出剩余部分的远场雷达散射截面RCS的值；步骤6)，利用导体目标阻抗矩阵的逆矩阵和剩余部分的远场雷达散射截面RCS的值，根据分块矩阵求逆公式、以及加上自由体后各部分的阻抗矩阵逆矩阵信息求解出加上自由体后结构的远场雷达散射截面RCS的值。2.根据权利要求1所述的快速分析导体结构局部变化的电磁散射方法，其特征在于，所述步骤4)中导体目标总阻抗矩阵的逆矩阵Z-1为：其中，3.根据权利要求2所述的快速分析导体结构局部变化的电磁散射方法，其特征在于，所述步骤4)中剩余部分的阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，孙运何，戴为龙，郭莹，朱俊杰，陈新蕾，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32