[其它]近似原理加速的MOT算法

近邻近似，活区效应，MOT ny.YkN2  
介绍了一种基于近邻近似和活区效应的近似原理，并将其同传统MOT算法结合为一种快速算法，其基础是脉冲电磁波同电大目标作用的自然特性。该算法在计算量和存储空间上的缩减与目标的电尺寸有关，通过计算实例验证了该加速算法在计算量上的缩减，并从计算结果的精确性中分析了该方法应用的范围。 #(5hV7i  
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1.    引言 }gr6na
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用时域积分方程法求解电大尺寸目标的RCS时，需要求其在入射脉冲照射下的表面感应电流，其计算量会随着散射体尺寸的增大而急剧升高。为了减小计算量，许多学者引入了新的方法[1，4]。其中，Ergin等人[1]引入了时域平面波(PWTD)技术来加速时间递推法(MOT)求解目标表面感应电流，但其原理及实现均非常复杂，虽然降低了总的计算量，但每一时间步的计算复杂度大大增加。本文提出了一种计算目标表面感应电流的近似方法。 jnl3P[uQ  
假设目标被相对于目标尺寸持续时间很短的脉冲照射，那么在某一时刻脉冲仅能照射到目标上的条带区域，一般来说，被照射到的区域上的感应电流要比其他区域上的感应电流大，随着脉冲的移动，条带区域的位置也会对应移动，这样就在目标表面形成一个移动的大电流带，这一电流带称为活区。根据这一特性，迟滞边界积分的近似值可由其在近邻区域和活区上的积分得到，其它区域被忽略，从而可实现迟滞积分的快速计算[2]，达到缩减传统MOT算法计算量的目的。这种近似原理加速的MOT算法显然是以降低计算精度来换取速度的，不过，如果能够以很小的精度损失来获取显著的速度提升，那么就是能够接收的。对于电大目标的宽带RCS预估这样的问题，对数值结果的精度的要求一般并不高，因此完全可以采用这样的近似方法来快速获取结果。 ?5>Ep:{+/  
本文先简要介绍了传统的MOT算法，然后阐述了近邻近似和活区效应的原理，并给出了一种简单的活区判断方法，最后将近似原理同传统MOT算法相结合，通过计算实例验证了此方法计算量的缩减并讨论了其应用范围。 .>{.!a  

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5.    小结 T&_!AjH  
本文介绍了一种基于近似原理的快速MOT算法，该快速算法的基础是脉冲电磁波同电大目标作用的自然特性。很显然，基于近似原理的MOT方法理论并不严格，存在下列问题：1) 对于复杂结构的目标，近邻效应和活区效应往往不能全面的反映各部分电流相互作用的机理，特别是对含有强谐振结构的目标来说，源与源之间相互影响的途径很复杂，近邻效应和活区效应的现象不是很明显；2) 计算量的缩减跟目标的电尺寸有关，电尺寸越大缩减的效果越明显。要强调的是，虽然基于近似原理的快速MOT方法存在诸多的局限，但是仍然有其实用价值，首先对于简单目标它保持了较高的计算精度，其次在解决电大尺寸目标的散射问题时它对计算量的缩减是非常显著的，因此基于近似原理的MOT方法对于电大尺寸RCS的预估将会是非常有效的。 YYrXLt:  
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参考文献 Pdc- 3  
[1]    Ergin A A, Shanker B, Michielssen E. The plane wave time domain algorithm for the fast analysis of transient wave phenomena [J]. IEEE Ant. Prop. Mag., 1999, 41: 39-52. Fg8i} >w  
[2]    Dodson S J, Walker S P, Bluck M J. Costs and cost scaling in time-domain integral-equation analysis of electromagnetic scattering [J]. IEEE Ant. Prop. Mag., 1998, 40: 12-21. @D!KFJ  
[3]    Shanker B, Ergin A A, Aygun K, et al. Analysis of transient electromagnetic scattering phenomena using a two-level plane wave time-domain algorithm [J]. IEEE Trans. Antennas Propagat., 2000, 48: 510-523. p&wXRI  
[4]    Aygün K, Shanker B, Ergin A A, et al. A two-level plane wave time-domain algorithm for fast analysis of emcemi problems [J]. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2002, 44 (1): 152-164.