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电大尺寸目标是指物理尺寸远大于入射波波长的计算对象。在计算这类目标的电磁散射时,往往需要很大的计算量和过大的存储空间,单个计算机计算很容易出现CPU占用率高达100%或虚拟内存不足的情况,致使程序自动关闭甚至是计算机崩溃。在传统单机串行计算受限的局面下,我们可以求助于并行算法来处理这一问题。并行计算是将原来由一个处理器执行的任务划分给多个核心同时处理,从而达到增加可计算目标的尺寸,减少计算误差,节约计算时间等目的,如今已在大规模计算中被广泛使用。并行计算作为一种手段,能很好地与时域有限差分方法结合。FDTD方法凭借能建模复杂结构、模拟各种材料环境、可视化电磁波传播过程等优势,在众多领域显出巨大活力,近一二十年来发展更是迅速。其对麦克斯韦方程的诠释,更是为并行的实现提供了直接便利。论文将FDTD方法与并行技术相结合,对电大尺寸目标进行计算。主要工作有:1.论文针对电大尺寸目标,采取三维FDTD并行算法实现其雷达散射截面的计算。建立并行计算机体系中的COW系统,以Windows操作系统、Visual Studio和MPICH2作为程序运行环境。建立灵活设定进程拓扑结构的机制,人为向程序键入进程数目,由程序自动或者人为设置建立不同维度的虚拟拓扑结构,方便调整并行方案。2.采用MPI编程模式中的主从式模型,使用标准通信模式的消息传递机制,建立新的MPI派生数据类型用以传递进程边界的非连续数据。3.针对电大目标计算过程中数据量庞大等问题优化程序,减少程序在运行时的消耗。4.以典型目标为算例,(1)通过计算其雷达散射截面(RCS)以验证并行FDTD方法在计算结果上的正确性。(2)研究网格剖分精度对计算结果的影响。研究表明,并行FDTD算法对网格剖分精度的要求随着电大目标尺寸的增加而越趋严格。(3)研究不同虚拟拓扑结构对并行FDTD算法在时间和性能上的影响。结果发现,拓扑结构对并行FDTD算法的性能影响很大,在大目标计算中应尽量建立多维拓扑。(4)分析并行规模对系统资源的使用情况,发现相同规模下的资源利用情况相等,并行规模越大,资源使用率越高。5.对复杂目标进行计算。通过较少时间步的测试,对几种并行方案进行比较分析,选取理想并行方案计算复杂目标和等离子体目标在时谐波入射时的RCS。