混合阶时域不连续伽略金方法技术

本发明专利技术公开了一种混合阶时域不连续伽略金方法，用于导体目标的精确建模和瞬态电磁散射分析。针对理想导体结构，采用参数曲面建模，并选择高阶叠层矢量基函数作为空间基函数。传统三角形网格离散，不能精确拟合具有突变结构或者曲率变化比较大的曲面，且消耗计算机资源大。而混合阶时域不连续Galerkin方法能精确拟合曲面结构，且不要求网格共形。混合阶时域不连续伽略金方法使用尺寸更大的面片剖分待求物体表面，减少计算机资源的消耗。

Mixed Order Discontinuous Galerkin method in time domain

The invention discloses a mixed Order Discontinuous Galerkin method for time domain analysis, accurate modeling and transient electromagnetic scattering of conducting objects. According to the ideal conductor structure, the parametric surface modeling is adopted, and the high order stack vector basis function is chosen as the spatial basis function. The traditional triangular mesh discretization can not accurately fit the curved surface with large variation or curvature, and consume large computer resources. The mixed order discontinuous Galerkin method can accurately fit the surface structure, and does not require the mesh conformal. Patch section Mixed Order Discontinuous Galerkin method in time domain using larger size to find the object surface, reducing the consumption of computer resources.

【技术实现步骤摘要】
混合阶时域不连续伽略金方法
本专利技术属于导体目标瞬态电磁散射特性分析领域，具体是一种混合阶不连续伽略金时域积分方法方法。
技术介绍
随着现代军事技术的不断发展，复杂三维目标的电磁散射研究变得越来越重要。在许多领域，如：目标探测与识别、军用目标的隐身、雷达探测、天线优化等，由于实际测量的复杂，单纯通过模拟实验方法分析目标的电磁散射特性，不仅代价昂贵，而且精度很低。因此利用计算电磁学进行仿真分析，显得格外重要。由于数值计算的精度高，计算速度快，在设计初期，利用数值算法对计算结果进行预判，为设计带来极大的便利。近年来，瞬态电磁散射特性的分析的各种方法快速发展。基于时间步进的时域积分方程方法(S.M.RaoandD.R.Wilton,“Transientscatteringbyconductingsurfacesofarbitraryshape,”IEEETrans.AntennasPropag.,vol.39,no.1,pp.56–61,1991.)是瞬态电磁散射分析的经典的方法之一。然而网格共形的要求，限制了其在分析复杂三维结构上的发展。未知量与所计算的最高频率相关，因此，当频率较高时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合阶时域不连续伽略金方法，其特征在于步骤如下：第一步，根据时域麦克斯韦方程建立理想导体表面的时域积分方程；第二步，用曲面三角形单元离散导体表面，根据结构尺寸采用不同阶叠层矢量基函数对积分方程中的电流进行空间上离散，使用三角基函数对电流进行时间上的离散；第三步，根据表面电流传输条件建立混合阶基函数的单元边界连续性方程；第四步，对离散的时域积分方程在空间上采用不连续伽略金测试，在时间上采用点测试，将测试后的积分方程改写为待求解的系统方程，瞬态面电流系数为待求的未知量；第五步，求解系统矩阵方程，得到瞬态面电流系数，由电流系数计算瞬态电磁散射参量。

【技术特征摘要】
1.一种混合阶时域不连续伽略金方法，其特征在于步骤如下：第一步，根据时域麦克斯韦方程建立理想导体表面的时域积分方程；第二步，用曲面三角形单元离散导体表面，根据结构尺寸采用不同阶叠层矢量基函数对积分方程中的电流进行空间上离散，使用三角基函数对电流进行时间上的离散；第三步，根据表面电流传输条件建立混合阶基函数的单元边界连续性方程；第四步，对离散的时域积分方程在空间上采用不连续伽略金测试，在时间上采用点测试，将测试后的积分方程改写为待求解的系统方程，瞬态面电流系数为待求的未知量；第五步，求解系统矩阵方程，得到瞬态面电流系数，由电流系数计算瞬态电磁散射参量。2.根据权利要求1所述的混合阶时域不连续伽略金方法，其特征在于所述步骤二中：(2.1)采用二阶曲面三角形单元对导体表面进行离散，并建立曲面三角形到参量坐标系的映射关系；其中，φj为形状函数，n为曲面三角形上的点数，r为曲面单元上点的坐标，rj为三角形边界的点，ξ为曲面单元上点对应的参量坐标；(2.2)根据导体结构采用不同阶的叠层矢量基函数将导体表面的瞬态电流离散为：其中，fn(rs)为高阶叠层矢量共形基函数，Tj(t)为三角基函数，为待求电流系数，Ns、Nt分别为三角形单元的数目和时间步数；最低阶的散度共形矢量基函数，即为CRWG基函数，其表达式如下：高阶基函数由上述0.5阶基函数乘以对应的多项式得到；三角基函数的表达式如下：3.根据权利要求1所述的混合阶时域不连续伽略金方法，其特征在于：所述步骤3中，不同阶基函数交界时要强加电流连续性条件：

【专利技术属性】
技术研发人员：陈如山，张希达，丁大志，樊振宏，赵颖，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32