水下声目标散射问题中GTD和FDTD方法的比较研究

本项目主要成果在于首次将FDTD用于水声目标散射,建立了包括最小二乘吸收边界在内的FDTD基本框架。基于对不同材质目标边界条件的分析，以及对界面和介质内部的统一处理，得到了形式简洁的一致性FDTD表达式，该方法适用范围包括形状复杂的液态目标和弹性体。目标散射计算结果与严格解和GTD渐近解吻合。由于消除了空域循环运算，使并行化声场模拟成为可能。本项研究成果为解决水中目标散射特性问题提供强有力的计算机模拟和数值计算手段。对GTD和FDTD在目标散射中应用的研究表明，FDTD在解决复杂目标散射问题中有优势。创新点：FDTD目标散射基本框架，最小二乘吸收边界，一致性FDTD算法，GTD用于自由场测量。