1 中物院高性能数值模拟软件中心, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
电磁脉冲区域传播数值模拟是电磁环境效应分析的重要环节, 面临空间尺度巨大、多辐射源、复杂地貌等技术挑战。本文介绍了三维时域全波电磁模拟并行软件JEMS-FDTD的研制进展。在大规模并行计算FDTD方法的基础上结合自适应网格技术, 研制了一种适应于大区域电磁脉冲传播的高效时域全波计算方法。并基于该技术实现了千km2级城市电磁脉冲区域传播的数值模拟, 获取了全空间的时域电磁场信息, 验证了软件在电磁脉冲区域传播仿真应用中的可行性。
时域有限差分方法 电磁脉冲 区域传播 自适应网格 数值模拟 FDTD EMP regional propagation adaptive mesh refinement numerical simulation 强激光与粒子束
2019, 31(10): 103213
针对非线性系统中的目标跟踪问题, 在机动转弯模型的基础上提出容积卡尔曼滤波(CKF)与自适应网格(AG)思想相结合的变结构多模型(VSMM)算法, 即基于CKF的自适应网格交互式多模型算法(CKF-AGIMM)。该算法将CKF作为滤波器, 利用网格中心和网格最小间距的调整对转弯模型集进行自适应变化以有效跟踪目标。与基于容积卡尔曼滤波的交互式多模型算法(IMMCKF)进行了仿真对比。实验结果表明, 在未增加运行时间的情况下, 该算法相比于IMMCKF算法有更高的跟踪精度与稳定性。
目标跟踪 容积卡尔曼滤波 自适应网格 交互式多模型 变结构多模型 target tracking cubature Kalman filter adaptive grid interacting multiple model variable structure multiple model
自适应网格交互式多模型算法(AGIMM)单纯依靠目标的模型后验概率来调整模型集，因此造成了在目标机动时刻跟踪性能不高的问题。基于图像传感器对目标机动的快速检测性能，首次将图像中的目标姿态角信息引入到该算法中。通过建立AGIMM估计的模型角速度与姿态角蕴含的模型角速度之间的隶属度关系，修正了目标的模型后验概率，增强了模型辨识能力，提高了该算法在目标机动时刻的跟踪性能，从而实现了图像传感器与雷达传感器两种异类信息的有效融合。
机动目标跟踪 自适应网格 图像传感器 姿态角 角速度 maneuvering target tracking adaptive grid image sensor attitude angle angular velocity
1 华中科技大学,图像识别与人工智能研究所,湖北,武汉,430074
2 浙江大学,现代光学仪器国家重点实验室,浙江,杭州,310027
在大气或流动介质中的折射率分布是无规则非均匀的,由于流动和温度变化的影响,无法用通常的梯度折射率公式来描述.提出采用自适应网格方法来描述无规则非均匀折射率场,将数据以动态八叉树结构存放在内存中,给出了网格划分的折射率判据和折射率梯度判据,并采用插值法来计算光线传播路径上的折射率和折射率梯度.以一种可以用公式描述的梯度折射率棒为例,在折射率阈值为0.005、折射率梯度阈值为0.000 5的条件下,建立了自适应网格并求出了一些位置处的折射率及其梯度,计算结果的均方根误差小于7×10-5,可以用于光线追迹.
自适应网格 无规则非均匀光学介质 折射率场
华中科技大学材料科学与工程学院,武汉,430074
建立了带有移动热源的激光熔池流体流动及传热过程三维非稳态数学模型.采用自适应网格技术离散求解动量方程,计算出了不同时刻激光熔池温度分布和速度分布.结果表明,激光熔池对流传热非稳态过程是一个预热过程,随着时间的推移,熔池最高温度不断升高,熔深和熔池半径不断增大.非稳态过程按时间先后次序分为3个阶段:初始阶段(加热熔化阶段)、准稳态阶段和快速升温阶段.准稳态阶段熔池形貌、温度分布和速度分布增加幅度不大,且持续时间比另两个阶段长,说明三维准稳态模型是三维非稳态模型的较好近似.计算结果与已有的实验结果相比大体吻合.
激光熔池 非稳态 自适应网格 温度和速度分布
