梁国茂 张天成 贺惜晨

【摘要】    在军事领域，人们通过对HPM（高功率微波）大气击穿研究，希望改进现有雷达系统。本论文以大气中闪电现象依托，来讨论介质击穿算法的效率，首先简述介质击穿分析模型，分析有限差分法，通过优化有限差分法以提高介质击穿算法的效率。建立介质概率击穿模型，讨论在介质中电树枝如何隨机形成的，通过实验求解介质击穿路劲，使用matlab工具编写静电场边值问题的有限差分法算法通过文献资料与实验，本文最终完成对有限差分法的优化，达到提高介质击穿算法的效率的目的。

【关键词】    有限差分法（FDM）    介质击穿路径    MATLAB    边值处理

世界上主要国家都以发展HPM武器而研究HPM脉冲压缩技术，如俄罗斯TOMSK核物理研究所，美国空军研究实验室。与HPM脉冲压缩技术相关的HPM大气击穿技术可以用于提升现有雷达技术。依据这一强有力的背景，本文选取电磁场分布的热门话题，提升介质击穿算法效率，在电磁学中常使用有限差分法在处理电磁场分布方法，使用MATLAB工具进行介质击穿算法实现，在实验中优化路径预测算法，根据实验与理论确定最终优化方法。

一、研究方法与研究模型

1.1有限差分法简介

有限差分法（FDM，全称finite difference method）本质思想是离散化场（域），在格点中运用差分原理，将微风方程通过具体运算来处理，是一种经典的应用。另外在时间工程中，通常不需要解析解，只要数字解即可解决工程问题，以此近似替代是有效的，并且被经常使用。……