基于自适应网格技术的快速物理光学方法

摘要

电大尺寸目标高频散射场的仿真一般使用物理光学(physical optics,PO)方法,该方法要求对目标使用尺寸为八分之一倍波长的三角网格进行剖分.然而,随着入射波频率增加,网格数目呈指数增长.本文提出基于一倍波长的二次曲面网格的快速PO(fast PO,FPO)方法,该方法使用线性多项式拟合振幅函数,能够有效降低面片数目.与二次多项式拟合振幅函数的快速物理光学方法相比,本文方法避免了菲涅尔积分的求解,且计算速度快1.22倍.为了进一步降低网格数目,提出了自适应网格技术的快速物理光学(FPO based on the adaptive mesh technique,AFPO)方法,允许使用比标准奈奎斯特采样率更少的网格数目对目标进行离散.通过后验误差估计和数值算例对所提出算法的精度和速度进行了验证,结果表明与采用均匀网格剖分的方法相比,AFPO方法所需的面片数目降低89.58%.