Математическое моделирование вибраторных антенных решеток пеленгаторных программно-аппаратных комплексов с учетом электродинамического взаимодействия элементов конструкции

Математическое моделирование вибраторных антенных решеток пеленгаторных программно-аппаратных комплексов с учетом электродинамического взаимодействия элементов конструкции

Автор: Ашихмин, Александр Владимирович

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2004

Место защиты: Воронеж

Количество страниц: 214 с. ил.

Артикул: 2623288

Автор: Ашихмин, Александр Владимирович

Стоимость: 250 руб.

Математическое моделирование вибраторных антенных решеток пеленгаторных программно-аппаратных комплексов с учетом электродинамического взаимодействия элементов конструкции  Математическое моделирование вибраторных антенных решеток пеленгаторных программно-аппаратных комплексов с учетом электродинамического взаимодействия элементов конструкции 

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕЛЕНГАТОРНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК НА ОСНОВЕ ИХ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМНОГО ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ
1.1. Сравнительный анализ точности математических моделей и методов с точки зрения возможности учета процессов электродинамического взаимодействия в пеленгаторных антенных системах
1.2. Анализ современных программных средств моделирования сложных электродинамических объектов
1.3. Анализ перспективных путей построения пеленгаторных антенных систем вибраторного типа и алгоритмов обработки сигналов с учетом наличия эффектов электродинамического взаимодействия
1.4. Выводы
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВИБРАТОРНЫХ АНТЕННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
2.1. Математическое моделирование влияния геометрии излучателей антенной решетки на се пеленгационную характеристику
2.2. Математическое моделирование рассеяния плоских радиоволн на двухъярусной вибраторной антенной решетке стационарного пеленгатора
2.3. Разработка математических моделей функционирования антенной решетки из наклонных элементов в режиме поляризационной селекции принимаемых электромагнитных волн
2.3.1. Модель, основанная на прямом использовании метода интегральных уравнений Халлена
2.3.2. Использование метода наведенных ЭДС для уменьшения количества вычислительных процедур при функционировании программы имитационного моделирования пеленгаторной антенной решетки
2.4. Разработка алгоритма структурного и параметрического синтеза вибраторных антенных решеток пеленгаторов стационарного и мобильного базирования, особенности алгоритма их численного анализа
2.5. Математическое моделирование пеленгаторной антенной решетки, состоящей из вибраторных логопериодических структур
2.6. Выводы
3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ПЕЛЕНГАЦИИ ИСТОЧНИКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ВИБРАТОРНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК
3.1. Алгоритм нелинейной обработки принимаемых пространственных сигналов с высокой степенью однозначности оценки азимута источника радиоизлучения в широкой полосе частот
3.2. Исследование устойчивости алгоритмов сверхразрешения источников радиоизлучения к ошибкам измерения комплексных амплитуд в каналах пеленгаторных антенных решеток вибраторного типа
3.3. Алгоритм коррекции в реальном масштабе времени измеренного в натурных условиях пеленга, основанный на эвристической модели распределения токов по корпусу носителя вибраторной антенной решетки
3.4. Алгоритм обработки принимаемых сигналов, учитывающий процессы электродинамического взаимодействия элементов антенной решетки и опорных конструкций
3.5. Алгоритм коррекции измеренного в натурных условиях с помощью вибраторной антенной решетки пеленга, основанный на предложенной итерационной модификации метода наведенных ЭДС
3.6. Методика программной коррекции пеленга, измеренного в мобильном пеленгаторном комплексе с помощью малоэлементной вибраторной антенной решетки, основанная на интерполяции данных натурных экспериментальных измерений
3.7. Выводы
4. СОЗДАНИЕ ПАКЕТА ПРОГРАММ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕЛЕНГАТОРНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТОВ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
4.1. Структура разработанного программного комплекса
4.2. Особенности интерфейсов программ для численного моделирования пеленгаторных антенных решеток вибраторного типа
4.3. Особенности функционирования программноаппаратного комплекса радиопеленгования и радиомониторинга
4.4. Анализ технических характеристик пеленгаторных программноаппаратных комплексов, оснащенных антенными решетками, созданных с помощью разработанного программного инструментария
4.5. Выводы ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


К сожалению, для большинства трехмерных объектов внешняя простота алгебраизации уравнения оборачивается громадными порядками систем линейных алгебраических уравнений СЛАУ, к которым сводится уравнение Фредгольма 1го рода до нескольких миллионов. Современным персональным компьютерам, обладающим тактовой частотой до 4 ГГц, объемом ОЗУ до 1. ГГб такие задачи являются посильными, но их решение проводится градиентными методами в течение иногда нескольких суток. Для уменьшения порядка СЛАУ можно прибегнуть к регуляризации по Тихонову , , когда к левой части уравнения прибавляется величина ар, где а исчезающе малая величина. Тогда уравнение 1го рода становится формально уравнением 2го рода, являющееся устойчивой корректной задачей математики. Величину а уменьшают до тех пор, пока решение не начинает разваливаться существенно отклоняться от наметившейся асимптотики. Результат предпоследней итерации в данном случае берется в качестве итогового, но при этом должна обязательно проводиться проверка истинности решения и величины невязки путем подставления полученного решения в исходное уравнение. Устремим поверхность интегрирования I к поверхности наблюдения путем предельного перехода 0. Тогда из исходного интегрального уравнения Фредгольма 1го рода получается интегральное уравнение Фрс гольма 2го рода обладающее устойчивостью при численном его решении. Ч 2 . Уравнение 2го рода обладает ядром с аналитически устранимой сингулярностью в окрестности точки Цр вблизи данной точки выделяется окрестность, подынтегральная функция раскладывается в ряд Тейлора и интеграл в данной окрестности аналитически вычисляется. Во всех остальных точках сетки используется подход, полностью аналогичный особенностям алгебраизации уравнений 1го рода, за исключением того, что шаг метода коллокаций может быть выбран существенно большим, что снижает порядок решаемой СЛАУ, эквивалентной исходному граничному уравнению. Применительно к уравнению 1го рода здесь следует добавить требование того, чтобы ядро было близко к 5функции Дирака. Несомненно, что указанные условия не обязательны, но когда они хоть в какойто мере выполняются, численное решение сильно упрощается и даже при грубых аппроксимациях результат получается весьма точным. В противном случае вычисление приходится вести аккуратнее . Что касается методик сведения векторных интегральных уравнений электродинамики к СЛАУ, то наиболее часто на практике используются методы коллокаций, конечных элементов обобщение метода коллокаций и метода моментов БубноваГалеркина . В работах Ссстрорецкого и его сотрудников , предложена концепция роторных и потоковых сеток, позволяющая производить анализ электромагнитных процессов в частотной и временной областях, минуя этап решения внешних и внутренних задач Максвелла. Согласно , , вычислительная электродинамика является двухступенчатой вначале на основе гладких уравнений Максвелла для непрерывного вакуума, непрерывного времени, непрерывных Е и Я компонент полей намечается методика решения внутренней и внешней краевых задач в частотной и временной областях. Далее предполагаемое решение для полей бесконечный континуум точек переносится на конечное множество точек шаблон, набор вспомогательных функций и с некоторыми упрощениями находится алгебраическая форма приближенного решения. В показано, что промежуточный этап гладкой математики может быть исключен и исследование электродинамических процессов может производиться сразу методами конечной алгебры, если будет определен оператор в дискретном пространствевремени, эквивалентный в вычислительном отношении уравнениям Макелла. Ссстрорецким были впервые предложены два типа подобных операторов входовых дескрипторов роторного и потокового типов , . Роторный оператор используется в известных процедурах вычислительной электродинамики в методе конечных разностей и методе матриц линий передачи. Объем объекта разбивается на элементарные дескрипторы, размер которых, как правило, не более ДоЯо, каждая грань дескриптора представляется в виде ЛЛС схемы. Схемы роторного типа менее удобны для формирования вычислительных алгоритмов, чем потоковые схемы.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.421, запросов: 244