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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开了一种高速飞行器等离子体‑电磁波耦合模型网格快速映射方法，有助于高速飞行等离子体与电磁波耦合模型的精确数值模拟。首先构建等离子体‑电磁波耦合模型，分别建立流场快速查找树和电磁快速查找树，利用流场快速查找树，查找任一电磁网格节点所在的流场网格单元。通过查找得到流场网格单元后，将流场网格单元节点上的参数插值到内部的电磁网格节点上。利用电磁快速查找树，查找任一流场网格节点所在的电磁网格单元。循环各电磁网格单元，完成流场参数从流场网格到电磁网格的映射。根据电磁仿真频率和电磁网格流场参数，计算电磁网格上的电磁参数，完成等离子体‑电磁波耦合模型网格快速映射。

主权项：1.高速飞行器等离子体-电磁波耦合模型网格映射方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：针对飞行器在高速飞行的过程中形成的等离子体，构建等离子体-电磁波耦合模型，利用流场网格信息建立流场快速查找树利用电磁网格信息建立电磁快速查找树步骤2：利用所述流场快速查找树查找任一电磁网格节点P所在的流场网格单元；步骤3：通过查找得到流场网格单元后，将流场网格单元节点上的参数插值到内部的电磁网格节点上；步骤4：利用所述电磁快速查找树查找任一流场网格节点Q所在的电磁网格单元；步骤5：依次循环各电磁网格单元，完成流场参数从流场网格到电磁网格的映射；步骤6：根据电磁仿真频率和步骤5获得的电磁网格流场参数，计算电磁网格上的电磁参数，完成等离子体-电磁波耦合模型网格快速映射；所述利用流场网格信息建立流场快速查找树步骤1.1建立流场网格的外接长方体，将所有流场网格包围在内；步骤1.2计算每个流场网格单元的重心作为特征点；步骤1.3按照流场网格的外接长方体最长的维度，将所有特征点在该最长维度的坐标进行排序；步骤1.4对排序后的特征点二等分，相应的流场网格单元也随之二等分，形成树的两个子节点步骤1.5对每个子节点重复1.1～1.4的过程，直到每个节点只含一个流场网格单元，获得一棵深度为logNF的完全二叉树，即为流场快速查找树其中NF为流场网格的单元数；所述利用电磁网格信息建立电磁快速查找树101建立电磁网格的外接长方体，将所有电磁网格包围在内；102计算每个电磁网格单元的重心作为特征点；103按照长方体最长的维度，将所有特征点在这个维度的坐标进行排序；104对排序后的特征点二等分，相应的电磁网格单元也随之二等分，形成树的两个子节点；105对每个子节点重复101～104的过程，直到每个节点只含一个电磁网格单元，获得一棵深度为logNE的完全二叉树，即为电磁快速查找树其中NE为电磁网格的单元数；所述步骤5，依次循环各电磁网格单元，完成流场参数从流场网格到电磁网格的映射，映射过程具体为： 其中，Em代表第m个电磁网格单元的流场参数，包括等离子体电子密度ne、碰撞频率ve，m＝1,...,N，N代表电磁网格单元总数，p代表每个电磁网格单元的节点数量，q代表通过步骤4之后落在第m个电磁网格单元内部的流场网格节点数量，Fmi代表通过步骤3插值后得到的第m个电磁网格单元第i个节点的流场参数，Gmj代表通过步骤4查找得到的第m个电磁网格单元内第j个流场网格节点的流场参数；所述步骤6中，根据电磁仿真频率和步骤5获得的电磁网格流场参数，计算电磁网格上的电磁参数，完成等离子体-电磁波耦合模型网格快速映射，具体为： 上述式中ε0是真空介电常数，me为电子质量，e为电子电荷量，ne为等离子体电子密度，ωp为电子震荡角频率，ve为碰撞角频率，ω为入射电磁波角频率，为等离子体-电磁波耦合模型的介电常数，ve为等离子体碰撞频率，j为虚部符号。

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