摘要：月表粗糙面散射特性的论述探讨在我国“嫦娥计划”进展规划中显得越来越重要，它能够较好地验证辐射计实测结果。目前世界航天强国都朝着深空探测方向进展，探测器上必定会搭载微波辐射计用以测量目标区域的辐射特性，计算模型可以推而广之。论文依托国家“863”重大项目课题，基于计算电磁学中的时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain，FDTD），建立了月球土壤的电磁散射模型，计算出月壤亮度温度并与实测结果进行了比较。目前，对于电大尺寸的粗糙面散射不足，一般采取近似策略（如微扰法）来计算，最显著的优势是计算速度快。但以探讨的角度来讲，提升计算精度才是最核心的，这样才可以保证论述结果更趋于实测结果。本论文由简单粗糙面散射浅析到复杂粗糙面散射浅析来阐述时域有限差分法在月壤三维多层粗糙面中的运用。论文首先阐述了国内外几种主流的电磁场数值计算策略，然后详细介绍了一维粗糙面二维FDTD法的基本论述和关键技术，包括FDTD基本迭代公式、计算区域划分、入射波加载、连接边界条件、吸收边界条件、外推边界条件，在数值仿真结果中比较了不同均方根高度对散射系数的影响，比较了双层粗糙面无目标和有目标情况下的散射系数。接下来详细介绍了二维粗糙面三维FDTD法的计算历程，与一维粗糙面类似，在仿真结果中比较了不同均方根高度和不同材料对散射系数的影响。再将论述运用到月壤散射，重点介绍了月球土壤的参数特性包括月壤层密度、介电常数、铁钛含量和水冰含量等，建立了月壤三维多层粗糙面的FDTD电磁散射计算模型，随着粗糙度变化，亮度温度的变化与微扰法计算得到的变化走势基本吻合，最后对全文进行了总结。关键词：粗糙面论文电磁散射论文边界条件论文月壤论文亮温论文
本论文由www.808so.com摘要3-4
Abstract4-8
第1章 绪论8-12
1.1 探讨背景及作用8-9
1.2 国内外探讨进展9-12
1.2.1 时域有限差分法9
1.2.2 矩量法9-11
1.2.3 有限元法11
1.2.4 本论文探讨内容11-12
第2章 一维粗糙面电磁散射的数值计算12-32
2.1 二维 FDTD 法基本论述12-16
2.2 一维粗糙面的建立16-17
2.3 一维粗糙面 FDTD 散射模型17-23
2.3.1 入射波形式18-19
2.3.2 二维连接边界条件19-21
2.3.3 二维吸收边界条件21-23
2.3.4 二维外推边界条件23
2.4 数值计算结果23-31
2.4.1 一维简单粗糙面散射24-26
2.4.2 双层介质有耗粗糙面散射26-27
2.4.3 均方根高度变化对散射系数的影响27-28
2.4.4 一维单层粗糙面与目标复合散射28-30
2.4.5 一维双层粗糙面与目标复合散射30-31
2.5 本章小结31-32
第3章 二维粗糙面电磁散射的数值计算32-50
3.1 三维 FDTD 法基本论述32-33
3.2 二维粗糙面的建立33-35
3.3 二维粗糙面 FDTD 散射模型35-40
3.3.1 三维连接边界条件36-37
3.3.2 三维吸收边界条件37-38
3.3.3 三维外推边界条件38-40
3.4 数值计算结果40-49
3.4.1 二维单层粗糙面不同均方根高度下散射系数的比较41
3.4.2 二维单层不同材料粗糙面散射系数的比较41-44
3.4.3 二维双层粗糙面不同均方根高度下的散射系数44-48
3.4.4 有无目标情况下二维粗糙面的散射系数48-49
3.5 本章小结49-50
第4章 月壤电磁散射的数值计算50-57
4.1 月球土壤参数特性50-53
4.2 月壤粗糙面的 FDTD 计算模型53-54
4.3 月壤粗糙面电磁散射的仿真结果54-56
4.4 本章小结56-57
第5章 总结与展望57-59
参考文献59-61
致谢61-62
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
附录2 主要英文缩写语对照表63
413.4.2二维单层不同材料粗糙面散射系数的比较41-443.4.3二维双层粗糙面不同均方根高度下的散射系数44-483.4.4有无目标情况下二维粗糙面的散射系数48-493.5本章小结49-50第4章月壤电磁散射的数值计算50-574.1月球土壤参数特性50-534.2月壤粗糙面的FDTD计算模型53-544.3月壤粗糙面电磁散射的仿真结果54-564.4本章 WWw.808so.com 808论文查重
研讨粗糙表面散射数值计算
更新时间：2024-03-14
作者：用户投稿
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