[发明专利]基于矩阵泰勒级数展开的电磁分析方法

摘要

本发明公开了一种基于矩阵泰勒级数展开的电磁分析方法。步骤如下：步骤1，目标建模以及离散，根据分组信息确定强相互作用以及弱相互作用矩阵范围，根据近场信息构造预条件矩阵；步骤2，用强作用矩阵对方程归一化，再将归一化的方程进行泰勒级数展开，待求的散射电流分解为一系列电流累加的形式，通过嵌套求解方法逐渐逼近散射电流，直至达到求解精度；步骤3，利用步骤2得到的散射电流确定目标的雷达散射截面。求解过程中使用稀疏近似逆预条件加速迭代过程，同时使用快速多级子方法加速矩矢乘。本发明方法具有快速收敛的特性。

主权项

1.一种基于矩阵泰勒级数展开的电磁分析方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，目标建模以及离散，根据分组信息确定强相互作用以及弱相互作用矩阵范围，根据近场信息构造预条件矩阵；步骤2，用强作用矩阵对方程归一化，再将归一化的方程进行泰勒级数展开，待求的散射电流分解为一系列电流累加的形式，通过嵌套求解方法逐渐逼近散射电流，直至达到求解精度ε；所述用强作用矩阵对方程归一化，再将归一化的方程进行泰勒级数展开，具体为：(2.1)将矩量法方程的阻抗矩阵拆分为强相互作用矩阵以及弱相互作用矩阵，则散射电流系数表示为如下形式：其中，为单位矩阵，Z_强为强相互作用矩阵，Z_弱为弱相互作用矩阵，I为散射电流系数，V为右边向量；(2.2)对部分进行泰勒级数展开，则散射电流系数进一步表示为如下形式：其中，(2.3)使用稀疏近似逆预条件技术求解方程Z强I1＝V，表达式如下所示：MZ强I1＝MV  (4)(2.4)依次使用迭代方法求解上式中的每项电流I2、I3、I4…，直至达到求解精度ε，即该项电流的二范数与电流和的二范数之比小于ε，使用稀疏近似逆预条件以及多层快速多极子方法加速每项电流的迭代求解过程，求解过程表示为：MZ强Ii＝MZ弱Ii‑1(i＝2,3,4.....)  (5)(2.5)将求得的各项电流累加求和，获得最终的散射电流：其中，N代表能够达到求解精度的泰勒级数展开的项数；步骤3，利用步骤2得到的散射电流确定目标的雷达散射截面。