FDTD在RCS計算中的幾何處理和并行計算研究.pdf

1、隱身與反隱身在現(xiàn)代電子對抗中體現(xiàn)出越來越重要的作用，研究目標的電磁散射特性是隱身裝備研制與反隱身系統(tǒng)開發(fā)的基礎。用FDTD(Finite-differencetime-domain)方法計算目標的雷達散射截面(RadarCrossSection簡稱RCS)具有計算精度高的優(yōu)點，但是也存在著復雜模型建模困難、計算內(nèi)存需求大和計算效率低等缺點。本文提出自己的解決方案，并采用面向?qū)ο蟮脑O計思想設計，融合相關技術，實現(xiàn)了FDTD方法計算RCS的

2、完整計算系統(tǒng)。 本系統(tǒng)集成了3D模型導入顯示、模型自動剖分、網(wǎng)格模型顯示、計算參數(shù)設置和計算結果對比等功能。圖形化的界面顯示使操作變得簡便；模塊化的設計理念，使系統(tǒng)的擴充變得方便；基于集群的計算使得系統(tǒng)性能更加優(yōu)良，因此，本系統(tǒng)具有良好的應用前景。 本文內(nèi)容主要包括兩個部分：復雜模型的剖分和FDTD計算。復雜模型剖分的核心算法本文采用了3D掃描線算法，應用BSP(BinarySeparatePartition)樹加速模型

3、的剖分，采用out-of-core的策略，解決了電大目標的剖分問題。在應用FDTD方法計算RCS時，采用緩存的機制，解決內(nèi)存需求過大的問題。 本文研究了并行計算中并行算法程序的設計、任務劃分、數(shù)據(jù)通信等問題，同時還分析了模型剖分的算法流程，隨后修改原有的串行模型剖分程序使之支持多機并行執(zhí)行，最后把程序移植到集群上進行并行剖分。我們還研究了FDTD算法程序，根據(jù)計算RCS的特點，通過少量的代碼修改把原先的FDTD程序移植到集群上進