автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Численное решение обратных задач дифракции радиоволн на импедансных телах
Автореферат диссертации по теме "Численное решение обратных задач дифракции радиоволн на импедансных телах"
р: 5 ОД
Па нравах рукописи
Ершова Елена Евгеньевна
ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ДИФРАКЦИИ РАДИОВОЛН НА ИМПЕДАНСНЫХ
ТЕЛАХ
«
Специальность - 05.13.16 -применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях
• АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Новосибирск -
Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор, члсн-корр. МАИ
Поскобойников Ю.К.
к.ф.-м.и., доцеит, сЛ'.с. Сопла М.6.
д.ф.-м.н., профессор Бухгейм А-Л. клг.н., доцент, с.н.с. Зубков В.И.
Ведущая организация: СибНИА им. С.Л. Чаплыгина
Защита состоится:29 ноября 96г 10ч на заседании диссертационного совета Д 063.34.03 Новосибирского государственного технического университета по адресу: 630087, г. Новосибирск, пр. Маркса, 20.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.
Автореферат разослан 25 октября 1996г»
Ученый секретарь
диссертационного совета к.г.и., доцент
Научный консультант: Официальные оппоненты:
Л 1
//¿V
Чикильдчн Г.И.
Актуальность темы. Теория дифракции является важным раз делом современной магсматичсской физики. Задачи теории дифракции не 'только представляют большой научно познавательный ини'рк, но и находят многочисленные практические приложения, составляя теоретическую основу методов исследования конкретных задач электродинамики, акустики, геофизики, компьютерной томографии и многих других научных направлений. Наряду с разработкой новых методе,» решения прямой чадачи все большее значение приобретают исследования обратных задач рассеяния.
Наиболее интересным в практическом отношении является класс обратных задач рассеяния, в которых определяется импеданс поверхности но заданным характеристикам рассеянного ноля. Для плоских волн внутренний импеданс среды определяется отношением касательных составляющих электрического и магнитного ноля. Значение импеданса лапкеит от свойств среды и частоты.
Вопросами обоснования и разрешимости этих задач занимались Д. Колтон, Р. Кресс и другие авторы. Числениую реализацию конкретных постановок обратных задач и результаты расчетов представили в своих работах K.M. Петров й Ю.Н. Юханов (синтез двумерно-то реактивного рефлектора, гам же дано, сопоставление с экспериментом), Ю.Н. Юханоь и А.Н. Климов, А.Ф. Чаплин, A.C. Кондратьев и другие. Образная палача в рассмотренной ими постановке имеет существенную нелинейность, и для решения ее приходи гея прим :ня гь прямые методы минимизации невязки типа градиен тных или покоординатного спуска. В условиях сильной овражносги целевой функции это приводит к неустойчивости получаемого решения и большому объему вычислений. Также этими авторами не решалась обратная задача рассеяния но данным в ближнем ноле, и по решалась задача на сисземе тел.
В данной работе предложен новый подход к построению .устойчивых решений свободный от упомянутых недостатков и позволивший решить важные научно-технические задачи. Это определяет актуальность данной работы.
Цель работы
Разработка алгоритмов и методов решения обратных задач дифракции электромагнитных волн ка импедансных поверхностях по данным в ближнем и длльнем поле и на системе тел произвольной формы; численная реализация и исследование разрабсугаиимх алгоритмов; разработка программного обеспечения; решение, важных научно -технических ламач.
Ота общая цель включает »себя следующие задачи:
1. Получение интегрального представления лля решения обратных задач рассеивания но данным в дальнем н ближнем ноле и на системе тел.
2. Разработка методов и алгоритмов решения обратной задачи дифракции электромагнитных волн но данным в дальнем «ближнем поле и на системе тел.
3. Численное исследованке обратных задач дифракции электромагнитных волн на импедансных телах произвольной формы.
4. Создание пакета прикладных программ, реализующего разработанные алгоритмы и адаитироаанные к решению конкретных практических задач.
5. Решение важных научно технических задач,а именно:
- задана развязки антенн на фюзеляже ле тательного аппарата;
- задача управления пеленгацией летательных аппаратов; \ •
— задача усиления радиолокационной видимоети летательных ¡|н-п аратов.
Научная новизна
1. Впервые для решения обратных задач дифракции исполмовано модифицированное граничное условие,
2. Получено интегральное представление для решения обратных задач рассеивания но данным в дальним и ближнем поле и на системе тел с использованием модифицированных граничных условий.
3. Впервые решена обратная за дача дифракции по данным » ближнем поле.
4. Впервые решена обратная чадача дифракции на системе импс-дансиых тел произвольной формы.
5. Построен эффективный регулярпзуюший алгоритм решения плохо обусловленных систем уравнений с комплексными козффициснтаил.
Практическая значимость работы
1. Создан пакет прикладных программ, реализующий разработанные алгоритмы решения рассматриваемых обратных задач. С помо-лыо этого пакета определяется реализуемое и» практике импадансное юкрытне, обеспечивающее приближение к заданной диаграмме рассе-
1НИЯ.
2. Решен ряд научно-технических задач, а именно:
- задача радвязки антенн на фнпедяж«; летательного аппарата;
- задача управления пеленгацией летательных аппаратов;
- задача усилена* радиолокационной видимости летателышх ал-зра-сов.
Внедрение результатов в промышленности подтверждено соответствующим актом о внедрении.
Достоверность результатов диссертации подтверждается их совпадением с результатами расчетов, выполненных другими авторами для некоторых частных случаев с помощью других подходов, удовлетворительным согласованием результатов расчётов по разработанным алгоритмам и программам с данными экспериментов. Также достоверность подтверждена результатами вычислительных экспериментов.
Основные защищаемые положения
1. Интегральное представление решения обратных задач рассеивания.
2. Методы и алгоритмы решения обратной задачи дифракции электромагнитных воли на ишвданеных телах в случае Е— и Н- поляризации по данным в ближнем и дальнем поле.
3. Методы и алгоритмы решения обратной задачи дифракции электромагнитных волн на системе импедансных тел в случае В— и Н — поляризации.
4. Созданий пакет прикладных программ для расчета импедансных покрытий.
5. Результаты решения научно-технических задач, а именно:
- задача развязки антенн на фюзеляже легателыюго аппарата;
- задача управления пеленгацией летательных аппаратов;
- задача усиления радиолокационной видимости летательных аппаратов.
е
АпроЛадня результатов
Основные результаты, полученные в диссертации, представлены и опубликованы ь работах ¡1 ~ 0].
.Докладывались на:
5-ой Международной НТК-"Математическое моделирование и САПР систем СВЧ и КВЧ", Сергиев Посад, сентябрь 1995г.
Всероссийской НТК памяти В.К, Иванова, "Алгоритмический и численный анализ некорректных задач", Екатеринбург, февраль-март 1995г.
10-й Международной Байкальской школе семинаре, "Методы онти мизации и их приложения", Иркутск, август 1995г.
Вторим Сибирском Конгрессе по прикладной п индустриальной математике (И Ш1РИМ 96) посьтшенном памяти A.A. Ляпунова, А.П. Кр-шова, И.А. Полетаева, Новосибирск, 25 30 июня 1996г.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, шесги глав, заключения и приложении, изложенных на 121 страницах машинописного текста, списка литературы содержащего 89 наименований и 24 рисунков.
Содержание работы
Во введения обосновывайте» актуальность темы исследования и излагается состояние вопроса, ставятся цель и основные задачи исследования, раскрывается научная новизна и практическая ценность работы, формулируются основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе работы дается постановка обратной задачи дифракции, при реогслш! котппой возникает необходимость в получении решен а я прямой-задач и. Поэтому » нериоя г лапе л ется ипстансвка
примой задачи дифракции и числениыо методы решения этой зада чи. Также в згой главе приводится вывод линеаризован нот граничного условия, использование которого позволяет построить аффек гин-ныи алгоритмы, дающие существенный выигрыш во времени счета по сравнению с уже известными алгоритмами.
В пут.те 1.1 дана постановка прямой задачи дифракции электромагнитных волн на импедансных телах в случае И— и // - поляризации. Выведено модифицированное граничиое условие как п случае Л'—, так и Я— поляризации. Рассматривается уравнение Гелъмгольца.:
дгч дии ,,
—+ _ + о, О)
где и = Ег(х,у) (или и - Нг{х,у)}, здесь к — и/с = '¿тг/А, А - длина волны, ш - круговая частота, с скорость распространения электромагнитного излучения и вакууме. Модифицированное граничное условие им(зет нид:
и(2,у)-г---г-- 0. (2)
иц оп
в случае К - поляризации;
ди(х,у)
■iü>cWu„(x,y) = 0. (3)
Он
в случае Н - поляризации,
где «о - решение задачи рассеяния на идеально проводящем теле. Введем обозначение:
и?»
где W0 = 120тг = у'Т/с,
¿^f-, Е - поляризация Я - поляризация,
Предлагается интегральная форма представления красных задач 1 2), (1 3) и виде
¿0
I случае Е - поляризации;
= ~ / <щ{Р)д{М, Р)ЛБр + «2(М), М 6 (5)
Л»
случае Н - поляризации.
В пункте 1,2 предложен алI«ритм численного решения прямой адачи, в основе построения которого лежит использование специфики дер, полученных в пункте 1.1 интегральных уравнений. Этот метод олуЧил название метода саморегуляризации.
Наиболее трудоемкой операцией является вычисление интегралов т фз'нкций Ханкеля. Для сокращения затрат процессорного времени ыло предложено использовать переменную зависимость количества 5лов в формуле прямоугольников от расстояния между центром вли-ющей панели и точкой кол локации, отнесенного к размеру панели.
В пункте 1.3 дана постановка обратной задачи дифракции элек-гюмагннтных волн на имнеданс.чых телах как в случае Е~, так к ' — поляризации: при ладанкой геометрии зела 5ц найти распреде-гиие поверхностного импеданса IV15,,, обеспечивающего приближение достаточной точностью к заданной диаграмме рассеяния е3(<р),<р € = 1, ...,т},1р - полярный угол.
ч)&рвтн!«1 зад*ча сведена х интегральному уравнению:
Оо
для Е - поляризации; н
db'p * е'шк м е (7)
для Я - поляризации,
где Л1, Ai, В\, Игинтегральные операторы, возникающие при решении прямой задачи рассеяния.
Существование, единственность и устойчивость решения обратной задачи исследовалась Д. Колтонои, Г. Крессом.
В пункте 1.3 приведена теорема единственности с доказательством. Все эти уть рждения верны, если диаграмма рассеяния аналитическая функция быстрого роста. Если же диаграмма раг.сеямия задана в виде таблицы, то решение задачи мажет быть и неединственным, Более того, если диаграмма рассеяния задана с некоторой ошибкой, то нарушается условие устойчивости.
В качестве иллюстрации нарушения единствен кости решения при дискретном задании диаграммы рассеяния рассмотрим следующий пример: найти такое имледансиое покрытие кругового цилиндра диаметром d » А/20зг которое давало бы ноль диаграмме рассеяния и углах 60«, 70°, 80°, SO0, 100°, 110°, 120°, 130". Было найдено два peine- ' ния данной задачи для случая 1т( = 0 и для Не С — I*. Значения импеданса приведены ниже в таблицах.
При Ке<
= 0 мы получили следующие, значения импеданса
1 2 3 4 5 В 7 8
Я.526) 8.526) 8.5261 6.94 И 6.94Г> 6.9411 6.2511 6.251)
При [т( = 0 мы получили следующие значения импеданса (:
1 2 3 4 5 6 7 8
7.069 7.069 7.069 8.883 8.883 8.883 4.282 4.282
Таким образом, сформулированная обратная задача относится к некорректно поставленным (ш крайней мере нарушаются условия единственности и устойчивости) п для ее решения необходимо применять методы регуляризации.
Вторая глшва посвящена методам решения полученных интегральных уравнений и их численной реализация для К— м Я— поляризованных волн. Также приведены некоторые регул «ризу кнцке алгоритмы решения хомилекснозначных систем линейных алгебраических уравнений. В конке главы приведены результаты вычислительного экспе рямента.
В пункте 2.1 дан метод решения обратной задачи дифракции м его числениая реализация в случае Я- поляризации.
Обратная задача для случая падения Я - поляризованной волиы сведена к интегральному уравнению вида:
= иг. (8)
Проведем параметризацию уравнения (Я)..
Так как при табличном задании диаграммы рассеяния рассматриваемая обратная задача является некорректной, то приближеннее ре-
шение уравнения (8) будем искать в классе функций вида:
(i.(S) = ¿/Ш ■*>'),
Í»)
где 1>i(S) базисные функции, в качестве которых могут быть использованы характеристические функции сегментов t/ьЯг,
При таком построении решения число базисных функций L является своеобразным параметром регуляризации: при era увеличении уменьшается ошибка аппроксимации уравнения (8), но ухудшается устойчивость найденных решений к погрешностям задания диаграммы рассеяния; при уменьшении L наблюдается обратная зависимость.
При заданной величине L значения коэффициентов разложения Д в (9) определяется из решения вариационной задачи:
где е.,^), значения заданной диаграммы рассеяния и диа-
граммы рассеяния, соответствующей импедансу (¡.(У).
Для широкого класса ограниченных базисных функций {ф,} ограниченность нормы вектора Р = |/?1, ..., Д„| ', т.е.
является достаточным условием компактности множества С/, функций вида (9).
Таким образом построение решения из класса (/, с нахождением коэффициентов разложения из условия (10) является реализацией метода квазирешенин.
Поэтому наше уравнение (8) можно записать в параметрическом виде:
m
»4 ¡=1
(10)
ll/'ll < Qp,
ср = f.
(И)
•да
Записав интегральное уравнение и параме1|)итеском виде, мы получили систему линейных алгебраических уравнений, ма трица ко юрой имеет число обуслоинеиногти 105~1(>9. Поэтому данная система >равнений нуждается в регуляризации. Регуляризованное решение :т>й системы ищется в виде:
В пункт« 2,2 дан метод решения обратной задачи дифракции и ет численная реализация в сх./чае поляризации.
Обратная задача для случая паления Е- поляризованной волны сведена к интегральному уравнению вида:
Нулем искать решение данного уравнения в виде аналогичном (9). Тогда уравнение (12} можно записать следующим образом:
где матрица С и вектор / могут быть записаны аналогично определению матрицы и вектора в уравнении (11).
Записав интег ральное уравнение (12) н параметрическом виде, мы получили систему линейных алгебраических уравнений, мазрина ко торой имеет число обусловленности 105-г 109. Полому данная си ел чип
(оЕ + €'С + С'С)0 = (<?'/ + /С).
л о
(12)
СР = /,
(13)
У
нуждается и регуляризации. Регуляризовапное решение этой системы ииупт.я и виде:
(аЕ 4 С'С +- - (С/ + №).
В пункте 2.3 рассмотрено применение некоторых регуляризую-шях алгоритмов, таких как метод Тихонова и метод основанный на 6'Ю разложении матрицы системы. Также в пункте 2.3 предложен выбор регулярнзующего параметра « и метод решения регуляризован-ной системы уравнений.
В пункте 2.4 приводятся некоторые результаты вычислительного эксперимента и дано сравнение этих результатов с результатами других авторов.
В качестве примера рассмотрим задачу определения ({Б) в классе покрытий реактивного типа: ЛеС, — 0. Требовалось найти импеданс, обеспечивающий круговому цилиндру обратное отражение в ракурсе углов (-50°,50"), близкое к тому, которое имеет плоская полоса с шириной, равной диаметру цилиндра. Постоянные значения импеданса отыскивались на 8 сегментах, покрывающих "освещенную" часть цилиндра в интервале углов (-45°,45°). Диаметр цилиндра й — 5А/зг. Графики исходной диаграммы рассеян«л идеального цилиндра (пунктирная кривая), импадансного цилиндра (сплошная кривая) и полосы (штрих-пунктир) приведены ка рис.1. Крестиками показаны результаты расчета [Л1). Найденный импеданс приведен в таблице:
i j я 3 4 5 6 7 8
-1.38 11.11 0.053 0.56 0.56 0.053 1,11 -1.38
Отсчет сегментов от -46° до 45o. Регуляризация системы проводилась по методу Тихонова, параметр аМ 0,001.т
На рисунке можно увйлеть, ч;го наблюдается хорошее совпадение полученных результатов с результатами расчета данными в [JI 1|.
Й
В третьей главо дастся постановка обратной задачи дифракции электромагнитных волн но данным в ближнем пело Приведены методы решения и их численная реализация «случае Л*- и II— поляризованных волн. 13 конце главы приведены результаты вычислительно!« эксперимента.
Пункт 3.1 содержит постановку обратной задачи дифракции электромагнитных волн на имнедансных телах по данным в ближнем поле: при заданной геоме трии тела 5ц найти распределение импеданса И^)^«, обеснечивамщего приближение с достаточной точностью к заданным значениям диаграммы рассеяния еА„ где с,; - некоторый определенный иайор значений ноля.
В пункте 3,2 дан метод решения обратной задачи дифракции и ' его численная реализация в случае /¿- поляризации.
Обратная задача, для случая падения В— поляризованной волны сведена к интегральному уравнению вида:
~д(М,= иЧм), м е (14)
где заданное многообразие точек пространства, в которых задайся диаграмма рассеяния.
Будем искать решение данного уравнения в виде аналогичном (9). Тогда уравнение (14) можно записать следующим образом:
' Ср = /,
да матрица С и вектор / могут быть записаны аналогично плределе-ию матрицы и вектора в уравнении (11).
Записав интегральное уравнение в параметрическом виде, мы поучили систему линейных алгебраических уравнений, матрица кото-ой имеет число обусловленности 10& — 10а. Поэтому данная система
нуждается в регуляризации. Рогуляризонанноп решение атой системы И1ЦС1С8 в виде:
(аЕ + С'С + С'С)р = (С/ + /С).
В пункте 3.3 паи метод решения обратной задачи дифракции и его численная реализация в случае Л — поляризации.
Обратная задача для случая падения и'— поляризованной волны сведена к интегральному уравнению вида:
апр
Будем искать ранение данною уравнения в виде ал алогичном (9). Тогда уравнение (15) можно записать следующим образом:
С/У =
где матрица С и вектор / могут быть записаны аналогично определению матрицы и вектора в уравнении (11).
Закисав интегральное уравнение в параметрическом виде, ми получили систему линейиых алгебраических уравнений, матрица которой имеет число обусловленности 105 -г К/*1. Поэтому данная система нуждается в регуляризации. Регуляризояанное решение этой системы ищется » виде:
{аЕ + С1С + С1С)13 = (<?'/ 4- /С).
В пункте 3.4 решалась задача нахождения импеданса, обеепечи-вакэдело круговому цилиндру отражение на поверхности цилиндра в ракурсе упади 9С" 4-270'', близкое к нулю, значения импеданса отыскивались на восьми сегментах, ноле задавалось в восьми точках. Полу-
ченное » результате решения ноле достаточно близко к нулю н ракурсе углов 90" -т- 270".
В четвертой глав« дается постановка обратной задачи дифракции электромагнитных волн на системе иыиедансных тел. Приведены методы решения и их численная реализация в случае Е- и //- поляризованных волн, Н конце главы приведены результаты вычислительного эксперимента.
В пункте 4.1 дана постановка обратной задачи дифракции электромагнитных волн на системе замкнутых нмледансных тел: при за-
данной геометрии системы тел 5> = и найти распределение импе-
1=1
данса И-'[л', обеспечивающего приближение с достаточной точностью к заданной диаграмме рассеяния € {¡Л,1 = 1,--чт})</3 по-
лярный угол. Таким образом, диаграмма рассеяния задается на масли окружности у? е (0,27т).
В пункте; 4.2 дан метод решения обратной задачи дифракции и его численная реализация в случае Е— поляризации.
Обратная задача для случая падения К— поляризованной волны сведена к интегральному уравнению вида:
Ьудем искан, решение данного уравнения в виде аналогичное (!)). Тогда уравнение (16) можно записать следующим образом;
где матрица С и нектар / могу! быть записаны аналогично определению маэрицк и вектора в уравнении (11).
м
и{м, = и-Цм), м е (к;)
Ср = 1,
Записан интегральное уравнение в параметрическом виде, мы получили систему линейных алгебраических уравнений, матрица которой имеет 'iисло обусловленности !05 -i- i0a. IioaroM.y данная система нуждается в регуляризации. 1'егуляризоваише решение этой системы ищется в в иди:
(оЕ + ÓlC + C'C)(i =-• (C'j + /С).
В пункте 4.4 дан метод решения обратной задачи дифракции и его численная реализация в случае Н — поляризации.
Обратная задача для случая падения //- поляризованной волны сведена к интегральному уравнению вида:
^ /((-М^û + ig{М, РЫРЖ ~ ¿к dnv
= us(M)t М е А'я. (17)
о Пр
Нудем искать решение данного уравнения в виде аналогичном (!)). Тогда уравнение (17) можно записать следующим образом:
СИ- /,
где матрица С и вектор / могут быть записаны аналогично определению матрицы и вектора в уравнении (11).
Записав интегральное уравнение и параметрическом виде, мы получили систему линейных алгебраических уравнений, матрица которой имеет число обусловленности 10s -j-10". Поэтому данная система нуждается в регуляризации. Регуляризованное решение этой системы ищется в виде:
(аЕ + С'С -f C'G)fi - (C\f f ТС).
В пункте 4.4 решалась задача синтеза реактивного покрытия \д»ух кругов»« цилиидпа» диаметром d =~Klr с расстоянием между
ептра.ми р = 2о!, при котором диаграмма рассеяния их близка к диа-рамме рассеяния одиночного идеальною цилиндра тою же диаметра, ыло получено импедансное покрытие двух цилиндром которое обесие-ило диаг рамму рассеяния близкую к диаграмме рассеяния одиночного илиндра.
В пятой главе дано описание пакета прикладных программ, его ■руктура и некоторая информация для пользователя. Пакет работает >д управлениием DOS. Все расчеты проводились на матине AT — ¡6. Время расчетов от I до 5 минут. В пункте 5.1 дана структура пакета прикладных программ. В пункте 5.2 дано описание пакета прикладных программ. В пунхте 5.3 дана некоторая полезная информация для полкзона-ля, » частности описание файла входных данных. В шестой главе приведены примеры решения трех научно-технических чач.
В пункте 6.1 дано решение практической задачи развязки антенн фюзеляже, летательного аппарата. Найден импеданс позволяющий пцествить развязку (близкое к нулю значение поля) двух антенн на пеляже летательного аппарата..
В пупкте 6.2 дане решение практической задачи управления не-п'ацией летательных аппаратов.
Задача управления пеленгацией летательных аппаратов возникла-¡'>тзи с потребностью уменьшения радиолокадионной видимости ле-•елышх аппаратов.
Рассмотрим задачу маскировки двух одинаковых летательных ал-атов пол один, для чего требуется найти такое имнсдансное по-1тие, которое обеспечит двум летателькым аппаратам диаграмму ссянияи как от оджих): '■.•■•
Мы аппроксимируем летательный аппарат круговым цилиндром и
рассматриваем задачу в следующей постановке: на дяух крутвых цилиндрах диаметром Ы — А/гг с расстоянием между цен трами равным 2(1, синтезировать реактивное иокрытис, обеспечивающее двум цилин драм диаграмму рассеяния как у одною цилиндра, который имеет диаметр ё и находится между ними.
Заданная диаграмма рассеяния, соответствующая одиночному цилиндру фиксировалась п 1в точках. Диаграмма рассеяния пары идеальных цилиндров представлена пунктирной кривой (рис.2). Штрих пунктирная кривая соответствует одиночному идеальному цилиндру, сплошная линия — паре вмиедансных цилиндров.
Авалия графике» показывает, что пара нмнешансных цилиндров имеет схожую с изолированным идеальным цилиндром диаграмму рассеяния.
В пункте 6.3 дано решение практической задачи усиления видимости летательных аппаратов. Получено импедансиос покрытие дающее данному цилиндру амплитуду диаграммы рассеяния в 2 раза больше в ракурсе углов (-50®, 50й), нежели у идеального цилиндра.
В заключения можно сказать следующее:
Нредставленная диссертационная работа отражает результаты исследования автора в области решения обратных задач дифракции электромагнитных воля па имнедансных телах произвольной формы и системе таких тел. В диссертации предложен новый подход к решению рассмотренной задачи. С помощью созданного пакета прикладных программ получены решения таких практических задач, как задача развязки антенн на фюзеля&е летательною аппарата и задача управления пеленгацией летательных аппаратов.
Исследования проводились н? кафедре прикладной математики НГАС в течение 1993 - 1996 гг, внедрены в СибНИА им. С.А. Чаплыгина,
Осиовны« результаты настоящей работы сводятся к сле-
дуюшему:
1. Оперные для решения обратных задач дифракции использовано модифицированное граннч(юс условие.
2. Получено интегральное представление для решения обратной задачи рассеивания по данным в дальнем и ближнем поле и на системе тел г. использованием модифицированных граничных условий.
3. Проведены численные исследования построенных алгоритмов, покатано хорошее совпадение полученных результатов с результатами расчетов других авторов и .экспериментальными данными.
4. Создан пакет прикладных программ, позволяющий производить расчет импедансцых покрытий.
¿. Решен ряд важных научно-технических задач, таких как:
- задача развязки антенн на фюзеляже летательно!« аппарата;
- задача управления пеленгацией летательных аппаратов;
- задача усиления радиолокационной видимости летательных аппаратов.
Разработанные методы и алгоритмы могут служить основой для ¡альнейшеш изучения задач дифракции, в частности при решении трехмерной задачи дифракции.
Литература
И. Петров Н.М., Юханов IO.fi. - Обратная задача рассеяния д ]я им-1еданснот цилиндра произвольного сечения, Изв. НУЗов, Рг), 1У8()г.
Приложение
рис, I
Основные материалы диссертации апуЛликоаяны в следующих работах:
1. Ерщова Е.Е., Соппя М.С. Численксхз решение обратной .задачи рассеяния па имнедансных телах.// Злекчродинамика и техника СВЧ и КНЧ, 1995г., ЛМ,с.41-45.
2. Ершова Е.Б., Соппа М.С. - Численное решение обратной задачи дифракции //- поляризованной волны на имнедаясном цилиндре -тезисы докладов на 5-ой Международной НТК "Математическое мо-мелирование и САПР систем СВЧ и КВЧ", Сергиев Посад, сентябрь 1995г.
). Ершова В.Е., Соппа М.С. - Численное решение обратной задачи зассеяния на имнедансных телах - тезисы докладов на Всероссийской ГГК памяти В.К. Иванова, "Алгоритмический и числешшй анализ «корректных задач", Екатеринбург, февраль -март 1995г, I. Ершова Е.Б., Сопла М.С. - Численное решение обратной задачи ш фракции радиоволн на импгдансном цилиндре - тезисы докладов на 0-ой Международной Байкальской школе-семинаре, "Методы опти-1изации и их приложения", Иркутск, август 1995г. . Ершова Е.В., Сопла М.С. - Численное решение обратной задачи дивакцин Е— поляризованной полны на нмиедаленом цилиндре - тезисы .окладов на Втором Сибирском Конгрессе по прикладной и индустри-лмгой математике (Ш1ПРИМ 96) посвященном памяти A.A. Лянуно-а, А.П. Ершова, И.А. Полетаева, Новосибирск, 25- 30 июня 1996г. . Пуэдрии В.Р., Ёрщова Б.Е. Научно технический отчет, АП9 93, 993г.
НГАС. 3,277. т. ЮО экз. 96г.
-
Похожие работы
- Электродинамические характеристики щелей и отверстий в экранах
- Численное решение обратных задач диагностики поверхностных характеристик импедансных тел
- Метод граничных элементов в прямых, обратных и вариационных задачах электро- и аэродинамики
- Пространственная развязка антенных устройств с помощью импедансных структур
- Метод импедансно-сеточных функций Грина для решения внутренних и внешних задач электродинамики
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность