基于数值最速下降路径方法计算物理光学散射场的高效算法研究

项目名称： 基于数值最速下降路径方法计算物理光学散射场的高效算法研究

项目编号： No.61401103

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 吴语茂

作者单位： 复旦大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 在计算电磁学领域，电大导体目标的高频物理光学散射场的高效算法开发是一个重要研究方向。 由于物理光学散射场的高级振荡性，导致传统数值积分方法的计算代价随频率增高而急剧加大。本项目从高频物理光学散射场的波物理机理出发，考虑各类形状的二次曲面和腔导体模型，深入分析物理光学积分核的相位复杂变化而带来的计算困难。进而，在复平面上深入分析和计算各种情形的数值最短下降路径，将高级振荡的物理光学积分核变换为随波频指数下降的光滑积分核。从而，数值最速下降路径算法提供了计算各类形状的二次曲面上物理光学散射场与频率无关的算法。与此同时，物理光学散射场的计算精度误差可控。进一步，我们考虑腔导体内部散射场的计算模型，通过结合数值最短下降路径算法和迭代物理光学方法，在保持散射场计算精度的同时，有效的降低了计算复杂度。 本项目将推动高频物理光学高效算法在军工、遥感和航天领域的深入和广泛应用。

中文关键词： 数值最速下降路径方法；二次曲面；物理光学方法；散射场快速计算；误差可控

英文摘要： In the computational electromagnetic community, for the high frequency physical optics scattered fields from the electrically large perfect electric conductors, the study on developing the efficient algorithm is an important research area. Due to the high

英文关键词： Numerical steepest descent path method；Quadratic patch；Physical optics method；Fast algorithm on scattered fields；Error controllable