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卫星通信课程大纲
教学大纲 第一单元：通信卫星：轨道和描述：卫星通信简史、卫星频段、卫星系统、应用、轨道周期和速度、轨道倾角的影响、方位角和仰角、覆盖范围和斜距、日食、轨道摄动、卫星在地球静止轨道上的位置。 第二单元：卫星子系统：高度和轨道控制系统、TT&C 子系统、高度控制子系统、电源系统、通信子系统、卫星天线设备。 卫星链路：基本传输理论、系统噪声温度和 G/T 比、基本链路分析、干扰分析、指定 C/N 的卫星链路设计（有和没有频率重用）、链路预算。第三单元：传播效应：介绍、大气吸收、云衰减、对流层和电离层闪烁和低角度衰落、雨致衰减、雨致交叉极化干扰。多址：频分多址 (FDMA)、互调、C/N 计算。时分多址 (TDMA)、帧结构、突发结构、卫星交换 TDMA 机载处理、需求分配多址 (DAMA) – 需求分配类型、特性、CDMA 扩频传输和接收第四单元：地面站技术：发射机、接收机、天线、跟踪系统、地面接口、功率测试方法、低轨道考虑。卫星导航和全球定位系统：无线电和卫星导航、GPS 定位原理、GPS 接收机、GPS C/A 码精度、差分 GPS。 UNIT-V：卫星分组通信：通过 FDMA 传输消息：M/G/1 队列、通过 TDMA 传输消息、纯 ALOHA-卫星分组交换、时隙 Aloha、分组预留、树算法。教科书：
使用 COTS 光谱光度计检测极光弧......
极光现象本质上是动态的：观测到的事件具有丰富的结构，在空间和时间上都很复杂，具有科学上有趣的特征。虽然使用 CCD 或全天相机进行光学极光观测很常见，但极光在无线电频率 (RF) 下也具有有趣的发射特性，特别是在低频和高频波段。极光发射无线电观测器 (AERO) 是一颗 6U 立方体卫星，配备了新型电磁矢量传感器 (VS) 天线。VS 将瞄准 100 kHz - 15 MHz 测量波段内的极光发射，这使得人们能够研究有趣的发射类型，例如极光千米辐射 (20 kHz -750 kHz)、中频爆发 (1.6 MHz - 4.4 MHz) 和回旋加速器发射 (2.8 MHz - 3.0 MHz)。 VS 天线从立方体卫星框架展开后，两端之间的距离为 4 米，并展开形成电偶极子和磁环天线，这些天线的灵敏度足以探测这组不同的科学目标。拥有太空平台（例如 AERO 的矢量传感器天线）可将探测器定位在电离层等离子体频率之上，否则会限制对无线电发射的观测。AERO VS 天线的新测量需要一组背景数据来验证所得数据产品的保真度。AERO 包括一个称为辅助传感器包 (ASP) 的辅助有效载荷，它将使用背景光学和磁数据增强 VS 测量。AERO 背景光学测量的目标是检测多个光谱带中极光发射的存在，即 557 nm 的绿线发射和 630 nm 的红线发射。选择 AMS AG AS7262 6 通道可见光波段光谱光度计作为光学传感器。我们提出了一个辐射测量模型，用于评估 AS7262 传感器测量目标极光事件的能力。我们考虑了许多不同的测试场景，包括不同的参数，例如以瑞利为单位的极光源辐射度、航天器
SWARM-EX 作战概念：三颗立方体卫星编队飞行任务
摘要 — 空间天气大气可重构多尺度实验 (SWARM-EX) 是一种分布式大气物理学仪器，由三个在低地球轨道运行的 3U 立方体卫星组成。在美国国家科学基金会和美国宇航局立方体卫星发射计划的支持下，SWARM-EX 旨在实现一系列具有挑战性的科学和工程目标。该任务的科学目标集中在通过使用每个航天器上的通量探测实验和平面朗缪尔探针传感器对赤道热层异常和赤道电离层异常进行现场测量来解决悬而未决的大气物理学问题。工程目标集中在通过一系列演示和实验来推进立方体卫星集群的最新技术。本文介绍了三项创新，这些创新将使 SWARM-EX 能够克服其重大挑战。首先，将科学目标形式化为一系列主要科学问题和次要测量演示，然后将其转化为必须进行现场测量的空间和时间尺度。然后使用这些尺度来定义航天器必须达到的相对轨道几何形状。其次，引入一种制导、导航和控制系统，该系统能够获取和维持所需的相对轨道配置。所提出的系统只需要地面控制员的最少输入，在航天器间近距离分离时提供被动安全性，并且能够通过利用新颖的混合推进/差动阻力控制方法以最少的推进剂消耗有效地实现大型集群重构。第三，提出了一种操作概念，使任务目标能够以时间和推进剂的高效性实现，同时对在轨异常提供显著的容忍度。详细讨论了操作概念，包括 (1) 每个阶段要解决的具体任务目标、(2) 每个阶段以及阶段过渡期间要使用的控制方法，以及 (3) 按阶段划分的 ∆ v 预算及其获取方式的说明。介绍了控制方法的交易，以及管理集群操作时面临的一些具体挑战，因为集群之间的航天器间隔从数百米到数千公里不等。
TAP 实验室阿波罗计划.pdf - 空间系统司令部
摘要：空间系统司令部邀请工业界、学术界和其他各方通过阿波罗计划合作推进空间领域意识的进步。第一个为期三个月的创新周期于 10 月 26 日在 SSC 新开设的位于科罗拉多斯普林斯的空间领域意识工具、应用和技术 (TAP) 实验室启动。详细信息和在线申请可在 www.sdataplab.org 上找到。科罗拉多州科罗拉多斯普林斯——空间系统司令部 (SSC) 是美国太空军 (USSF) 负责获取、开发和交付弹性太空能力的战地司令部，现正在接受其首届阿波罗计划队列的申请。详细信息和在线申请可在 www.sdataplab.org 上找到。阿波罗计划是一个自愿的协作技术加速器，它将美国公司、大学附属研究中心 (UARC)、联邦资助的研究和开发中心 (FFRDC)、行业专家和太空部队守护者聚集在一起，以解决空间领域意识方面的关键挑战。在 SSC 新开设的空间领域感知工具、应用和技术 (TAP) 实验室中，双方通过三个月的创新周期促进合作。第一轮创新周期于 10 月 26 日开始。填补空间领域感知方面的空白是国防部的首要任务。SSC TAP 实验室负责人肖恩·P·艾伦少校表示，阿波罗计划旨在通过为工业界、学术界和政府提供工具和数据丰富的“沙盒”来快速填补这些空白，以快速制定、测试和验证解决方案。艾伦说：“每个创新周期都针对技术水平就绪度 (TLR) 为 4 或以上的解决方案，这些解决方案旨在解决提前提供给每个群体的特定挑战陈述。”阿波罗计划第一批任务的挑战陈述涉及太空发射监管、物体识别和决策工具，具体如下：太空发射监管：使用未分类的新数据、融合和分析技术（地震、电离层、次声波、GPS 遥测、射频、中微子等），在几秒钟内探测到太空发射。探测到发射后，预测上升轨迹、中间轨道和最终轨道。将这些预测提供给空间领域感知传感器，作为在几秒到几分钟内重新捕获和跟踪运载火箭的“提示”。对这项技术的投资是合理的，因为商业空间领域感知企业不存在发射检测或早期“提示”能力。这种能力
GSS6100 产品规格 - Spirent 支持
Spirent 在生产精确、高质量的 GPS 模拟器方面有着悠久而辉煌的历史。GSS6100 秉承了客户对 Spirent 模拟系统和信号发生器所期望的一流功能、性能、可靠性和准确性的传统。GSS6100 单通道 GPS/SBAS 信号发生器专为生产测试应用而设计。标准配置包括用于 ATE 集成的 GPIB 接口、机架安装底盘和机架内年度校准等功能，方便在批量生产测试环境中使用 GSS6100。尽管 GSS6100 专为自动测试应用而设计，但它配备了 PC 软件，方便用作通用实验室信号发生器。GSS6100 将在任何给定时间生成单个模拟 GPS L1、C/A 信号或 SBAS 卫星信号（WAAS 或 EGNOS），选择在模拟开始之前进行。 GSS6100 以 GPS L1 频率 (1.57542 GHz) 生成 GPS 或 SBAS RF 卫星信号。在这两种情况下，载波都使用相关的伪随机测距码和数据消息进行调制。完全支持测距码选择和数据消息定义。信号的多普勒频移和功率电平完全可编程，因此可以在信噪比和信号动态变化的条件下对接收器进行采集测试。载波和代码相位的控制可以模拟电离层
自主棉收成的GNSS的依赖成本
Bishop, R.L., Bart Ciastkowski, Alisa Coffin, Patricia Doherty, Terry W. Griffin, Steven W Lewis, William J Murtagh, Mark L Rentz, Stuart Riley, Stephen F Rounds, Robert Rutledge, Howard J Singer, Robert A Steenburgh, Ken Sudduth, Jehosafat J. Cabrera-guzman, Timothy B公会，T。PaulO'Brien和Endawoke Yizengaw。2022。太空环境工程和科学应用研讨会 - 电离层影响：精确应用（精密农业）航空航天公司航空航天报告号ATR-2022-00943 2022年3月1日。https：//agmanager.info/news/recent-videos/global-cost-cost-assessment-ansessment-gnsss-ustage-abricultural-agricultural-ricultural-fiterivity Federal-Prodoductivity Federal-Prodoductivity Federal-Prodoductivity Federal-Prodoductivity Federal Aviation Administration（FAA）。2024。U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration Safety Alert for Operators (SAFO) 24002 Washington, DC 25 January 2024. https://www.faa.gov/other_visit/aviation_industry/airline_operators/airline_safety/safo/all_safos/SAFO24002.pdf Federal Aviation Administration (FAA).2016。太阳辐射警报区域。联邦航空管理局。美国运输部。华盛顿特区。2016年2月13日https://www.faa.gov/data_research/research/med_humanfacs/aeromedical/radiobiology/solarradiation Griffin，T。2024.5月10日的GPS中断将如何影响美国农场的盈利能力？FarmDoc Daily（14）：103，伊利诺伊大学农业和消费者经济学系，伊利诺伊大学，乌尔巴纳 - 奇姆赛姆大学，2024年5月31日。 Lowenberg-Deboer，J.，Lambert，D.M。2005。J.V.Lightbar和Auto-Inguidance GPS导航技术的经济学。斯塔福德（ed。）精确农业'05。第五届欧洲精密农业会议，瑞典乌普萨拉。pp 581-587 Griffin，T.W.，Mark，T.B.，Dobbins，C.L.，Lowenberg-Deboer，J.2014。估计进行农场研究的整个农场成本：线性编程方法。国际农业管理杂志。4（1）：21-27 Griffin，T.W.，E.A. Yeager，Griffin，T.G.，Rains，G.C.，Raper，T.B.，Lindhorst，C.M。 2023。 评估棉花的多通选择性收获系统的盈利能力。 棉花工程的进步：生产，收获和处理ASABE AIM 2023，奥马哈内布拉斯加州2023年7月10日。 2024年3月7日的当前版本在https://drive.google.com/file/d/1uyvtaik6mgcclhxmns-cuk-i3zuc0lph/view langley，Richard B. 2024。 创新见解：GNSS干扰和欺骗。 GPS世界。 2024年5月24日https://www.gpsworld.com/innovation-innovation-insights-gnss-jamming-and-spoofing/太空天气预测中心（SWPC NOAA），2024。 美国航天天气预测中心，国家气象局。 美国。 https://www.swpc.noaa.gov4（1）：21-27 Griffin，T.W.，E.A. Yeager，Griffin，T.G.，Rains，G.C.，Raper，T.B.，Lindhorst，C.M。2023。评估棉花的多通选择性收获系统的盈利能力。棉花工程的进步：生产，收获和处理ASABE AIM 2023，奥马哈内布拉斯加州2023年7月10日。2024年3月7日的当前版本在https://drive.google.com/file/d/1uyvtaik6mgcclhxmns-cuk-i3zuc0lph/view langley，Richard B.2024。创新见解：GNSS干扰和欺骗。GPS世界。 2024年5月24日https://www.gpsworld.com/innovation-innovation-insights-gnss-jamming-and-spoofing/太空天气预测中心（SWPC NOAA），2024。 美国航天天气预测中心，国家气象局。 美国。 https://www.swpc.noaa.govGPS世界。2024年5月24日https://www.gpsworld.com/innovation-innovation-insights-gnss-jamming-and-spoofing/太空天气预测中心（SWPC NOAA），2024。美国航天天气预测中心，国家气象局。美国。https://www.swpc.noaa.govhttps://www.swpc.noaa.gov
WAAS 性能标准 - GPS
美国全球定位系统 (GPS) 标准定位服务 (SPS) 由绕地球运行的航天器产生的空间定位、导航和授时 (PNT) 信号组成，这些信号免费提供给全球民用、商业和科学用途。广域增强系统 (WAAS) 为 GPS 提供增强信号，免费提供给用户，该信号提供校正和完整性信息，旨在改善美国 (U.S.) 和加拿大和墨西哥部分地区的定位导航和授时 (PNT) 服务。WAAS 是符合国际民用航空组织 (ICAO) 标准的天基增强系统 (SBAS) 的首次运营实施。此 WAAS 性能标准 (WAAS PS) 指定了使用 GPS SPS 广播信号和 WAAS 增强信号的适当装备用户可用的导航性能级别。美国政府致力于满足本 WAAS PS 中规定的最低服务水平。有关 USG 对 GPS SPS 承诺的具体信息，请参阅 GPS SPS PS。自 WAAS 于 2003 年投入使用以来，实际性能通常达到并超过了本 WAAS PS 中规定的最低准确性、完整性、连续性和可用性性能要求，因此用户通常可以期望性能高于此处描述的最低水平。美国联邦航空管理局 (FAA) 在线提供实际实时性能、统计性能和实时数据。GPS 和 WAAS 的季度性能分析报告也可在 FAA 技术中心 WAAS 测试平台网站 ( http://www.nstb.tc.faa.gov/ ) 上找到。有兴趣的读者可以参考此网站和其他来源，了解最新的 GPS 和 WAAS 性能信息。请注意，基于 WAAS 的垂直定位器性能 (LPV) 引导程序的数量现已超过美国的仪表着陆系统 (ILS) 程序的数量。GPS 未来将提供三种新的现代化民用信号：L2C、L5 和 L1C。借助 L5 上的附加信号，机载接收器将能够校正视线电离层传播延迟误差。这种双频 (L1/L5) 操作模式将允许对基于 GPS 的增强服务（例如 WAAS）的交付进行更改，但本性能标准不考虑这些未来的变化。此 WAAS 性能标准仅适用于 L1 (1575.42 MHz) 粗/捕获 (C/A) 信号和地球静止卫星 (GEO) 广播的 WAAS 空间信号 (SIS) 的 WAAS 增强型 GPS SPS 用户。WAAS PS 将根据需要进行更新，以反映 WAAS 增强服务的重大变化。除了 WAAS PS，读者还可以参考 GPS SPS PS 和 FAA 技术标准命令 (TSO)-145/146，以了解基本 GPS SPS 服务和 WAAS 接收器设备的详细信息。WAAS 还符合或超过了 ICAO 附件 10，全球导航卫星系统 (GNSS) 卫星增强系统 (SBAS) 的标准和建议做法 (SARP)。
太空中的活跃实验：过去、现在和未来
1958 年至 1962 年间，美国和苏联在大气层中进行了数次核爆炸试验，其中包括 1962 年 7 月 9 日在约翰斯顿岛上空 400 公里高空发生的 1.4 百万吨爆炸的“星鱼一号”事件（Gombosi 等人，2017 年）。这些试验可视为太空主动实验（即故意扰乱当地环境的实验）的开端。它们展示了高空核爆炸的潜在破坏力，包括产生的电磁脉冲以及放射性裂变碎片可能产生的持久人造辐射带。例如，“星鱼一号”的意外后果之一是使至少七艘低地球轨道 (LEO) 航天器瘫痪，约占当时 LEO 航天器的三分之一（Gombosi 等人，2017 年）。大约在同一时间，范艾伦和他的团队对地球辐射带的根本性发现（Van Allen and Frank，1959 及其中的参考文献）表明了太空环境对航天器和宇航员来说有多么恶劣，以及我们对此知之甚少。在太空时代的推动下，积极的太空实验蓬勃发展，其目标是 (1) 探测基本的等离子体物理现象，(2) 阐明磁层和电离层物理的某些方面，以及 (3) 了解如何控制环境对太空资产的影响。炸弹、光束、加热器、释放、化学倾倒、等离子体羽流、系绳、天线、电压都是跨越数十年研究的积极实验的例子。六十年后，美国的积极太空实验计划发生了巨大变化。太空实验的数量急剧下降，取而代之的是研究强力发射器（如高频主动极光研究计划 (HAARP) 和阿雷西博的设施）引起的电离层加热和变化的地面实验。这种下降可以归因于几个原因，总结起来包括“唾手可得的果实”已经被收获，今天人们对太空环境有了更多的了解，太空飞行变得更加官僚化和风险规避，以及预算压力（Delzanno 和 Borovsky，2018 年）。然而，有许多理由对太空主动实验的未来感到乐观。新的科学和国家安全驱动因素要求进行新的主动太空实验。一个例子涉及磁层-电离层耦合，其中高功率电子束可用于磁场线测绘，并将遥远磁层中发生的现象与其在电离层中的图像联系起来（国家研究委员会，2012 年）。另一个例子涉及辐射带修复，通过在太空中注入电磁等离子体波，可以大大减少高空核爆炸产生的人造辐射带的通量，从而保护关键的太空资产。此外，还有新的成熟技术（超材料、致密相对论
WAAS 性能标准 - GPS
美国全球定位系统 (GPS) 标准定位服务 (SPS) 由绕地球运行的航天器产生的空间定位、导航和授时 (PNT) 信号组成，这些信号免费提供给全球民用、商业和科学用途。广域增强系统 (WAAS) 为 GPS 提供增强信号，免费提供给用户，该信号提供校正和完整性信息，旨在改善美国 (U.S.) 和加拿大和墨西哥部分地区的定位导航和授时 (PNT) 服务。WAAS 是符合国际民用航空组织 (ICAO) 标准的天基增强系统 (SBAS) 的首次运营实施。此 WAAS 性能标准 (WAAS PS) 指定了使用 GPS SPS 广播信号和 WAAS 增强信号的适当装备用户可用的导航性能级别。美国政府致力于满足本 WAAS PS 中规定的最低服务水平。有关 USG 对 GPS SPS 承诺的具体信息，请参阅 GPS SPS PS。自 WAAS 于 2003 年投入使用以来，实际性能通常达到并超过了本 WAAS PS 中规定的最低准确性、完整性、连续性和可用性性能要求，因此用户通常可以期望性能高于此处描述的最低水平。美国联邦航空管理局 (FAA) 在线提供实际实时性能、统计性能和实时数据。GPS 和 WAAS 的季度性能分析报告也可在 FAA 技术中心 WAAS 测试平台网站 ( http://www.nstb.tc.faa.gov/ ) 上找到。有兴趣的读者可以参考此网站和其他来源，了解最新的 GPS 和 WAAS 性能信息。请注意，基于 WAAS 的垂直定位器性能 (LPV) 引导程序的数量现已超过美国的仪表着陆系统 (ILS) 程序的数量。GPS 未来将提供三种新的现代化民用信号：L2C、L5 和 L1C。借助 L5 上的附加信号，机载接收器将能够校正视线电离层传播延迟误差。这种双频 (L1/L5) 操作模式将允许对基于 GPS 的增强服务（例如 WAAS）的交付进行更改，但本性能标准不考虑这些未来的变化。此 WAAS 性能标准仅适用于 L1 (1575.42 MHz) 粗/捕获 (C/A) 信号和地球静止卫星 (GEO) 广播的 WAAS 空间信号 (SIS) 的 WAAS 增强型 GPS SPS 用户。WAAS PS 将根据需要进行更新，以反映 WAAS 增强服务的重大变化。除了 WAAS PS，读者还可以参考 GPS SPS PS 和 FAA 技术标准命令 (TSO)-145/146，以了解基本 GPS SPS 服务和 WAAS 接收器设备的详细信息。WAAS 还符合或超过了 ICAO 附件 10，全球导航卫星系统 (GNSS) 卫星增强系统 (SBAS) 的标准和建议做法 (SARP)。
有限差时间域方法
本文讨论了与求解麦克斯韦方程的电磁理论和数值方法有关的几篇关键论文。麦克斯韦（Maxwell）于1865年发表的一篇论文提出了电磁场的动力学理论。后来，Chew等。（2020）使用标量和矢量电位公式来简化量子麦克斯韦的方程。本文还引用了几本关于电磁波理论的书籍，包括Kong（1990）和Balanis（2012）的“电磁波理论”和“高级工程电磁学”。讨论了与有限差分时间域（FDTD）方法有关的几篇论文，该方法是由Yee于1966年引入的。FDTD方法是一种用于求解Maxwell方程的数值技术，并且已广泛应用于各个领域。本文还提到了FDTD方法的几种关键算法和应用，包括使用完美匹配的层（PML）吸收电磁波。PML首先是由Berenger于1994年引入的，此后已被广泛用于数值模拟。讨论的其他论文包括与FDTD方法的表面阻抗边界条件相关的论文，以及该方法对天线设计和海洋电磁作用的应用。总的来说，本文提供了与电磁理论和求解麦克斯韦方程的数值方法相关的关键论文和概念的全面概述。研究人员已经开发了使用有限差分时间域（FDTD）算法在复杂介质中模拟电磁波的各种方法。mag。，IEEE Trans。修订版这些方法涉及完美的匹配层（PML），用于在边界处吸收波浪并防止反射。一种方法，称为卷积完美匹配的层（CPML），已被证明是对任意媒体的高效和有效的。此方法使用卷积操作在FDTD算法中实现PML。其他研究人员研究了使用差异形式和指标来开发新方法来模拟复杂介质中的电磁波。这些方法已应用于各种问题，包括磁化铁氧体中电磁波的模拟和人体组织的建模。FDTD算法也已用于模拟电磁波和分散材料（例如等离子体电层）之间的相互作用。在这些模拟中，使用数值方法求解波方程，该方法考虑了材料的分散属性。此外，研究人员还开发了使用卷积PML在光导天线中实施开放边界问题的方法。这些方法涉及使用递归卷积操作在FDTD算法中实现PML。总体而言，在复杂介质中模拟电磁波的新方法和算法的开发是一个活跃的研究领域，在电磁，光学和生物医学等领域中应用。研究人员一直在积极开发和应用有限差分时间域（FDTD）方法来解决复杂的电磁问题。在信誉良好的期刊（例如IEEE Microw）上发表的研究论文。该方法已成功用于分析非线性电路元件，模拟金属纳米甲膜和研究纳米颗粒。为了提高数值稳定性和准确性，研究人员提出了各种技术，例如网状分级和自动网格产生。这些进步使得对复杂几何形状的更有效，更可靠的模拟为材料科学和生物医学工程等领域的新应用铺平了道路。本文讨论了有限差分时间域（FDTD）方法的各种进步，以模拟复杂介质中的电磁波。研究人员推出了新技术，以提高FDTD模拟的准确性和稳定性，例如用于非矩形边界的张量FDTD公式和用于有效计算的亚架算法。子生产是一种通过将仿真域分为较小的子网格来降低计算复杂性的方法，从而使收敛速度更快并提高了精度。本文重点介绍了几种子生产方法，包括局部网格细化，子电池FDTD建模和三维子生产算法。除了亚种植外，研究人员还研究了提高FDTD模拟稳定性的方法。这包括研究可以在薄壁配方中产生的寄生解决方案，并为FDTD亚生成而产生一致且可证明的稳定配方。最近的研究重点是开发和推进有限差分时间域（FDTD）方法，用于模拟复杂的地球层系统中的电磁波传播。天线宣传，J。Comput。本文还提到了有关FDTD方法的其他几项研究，包括将EMP耦合到薄支撑杆和电线的有限差分分析，通过FDTD方法对光纤的快速单模表征以及圆柱形FDTD通过Anisotropic Dippiptipic Dippipic Diptrical FDTD分析通过各种倾向的浸入式浸润的地球媒体。研究探索了FDTD建模的各种应用，包括围绕地球球周围的冲动精灵（极低的频率）传播，Earth-Ionosphere波导的3D全局模型以及提高计算效率的并行化技术。研究人员还研究了提高FDTD模拟中稳定性和准确性的方法，例如质量大块，无条件稳定的隐式有限差异方法以及结合有限元方法（FEM）和FDTD的混合方法。此外，已经提出了各种新颖的算法和方案来增强FDTD方法的稳定性和性能，包括使用交替方向隐式方法和本地一维方案。在FDTD建模和仿真技术中的这些进展有望有助于提高对复杂的地球层系统中电磁波行为的理解和预测，并在电信，导航和地球物理研究等领域具有潜在的应用。有限差分时间域（FDTD）模拟的领域多年来已经显着提高，并开发了各种算法和方法，以提高准确性，分散性能和计算效率。phys。和Phys。XIU的另一本书着重于用于随机计算的数值方法。J.韩国物理学。e探索了对电磁波传播建模的不同方法，包括高阶FDTD方案，晶格模型和物理知识的机器学习。这些研究的重点是提高FDTD算法的准确性和分散性能，以及开发新方法，用于以控制精度和分散的控制顺序制定FDTD方案。研究人员还研究了深度学习技术（例如神经网络和深度丽思方法）的使用来解决部分微分方程和电磁问题。该领域的一些值得注意的论文包括Karniadakis等人，Raissi等，Sirignano等人和Qi等人的论文，这些论文证明了物理学知识的机器学习和深层神经网络的潜力，以解决复杂的电磁问题。此外，Hastings，Schneider和Broschat等研究人员还探索了Monte-Carlo FDTD技术，用于粗糙的表面散射。总体而言，先进的FDTD算法和方法的开发使电磁波传播的更准确，有效的模拟对诸如天线设计，微波工程和材料科学等田地的影响有显着影响。LeMaître和Knio的一本书为“用于不确定性量化的光谱方法：用于计算流体动力学的应用”，使用光谱方法探索了不确定性量化技术。几篇文章讨论了多项式混乱的使用来分析计算流体动力学（CFD）和电磁模拟中的几何不确定性。金属用于改进光学相干断层扫描。Soc。一篇文章介绍了一种基于FDTD的方法，用于建模几何不确定性，而另一篇是在有限差分时间域（FDTD）方法中进行不确定性分析。其他文章涵盖了电磁波传播，辐射和散射等主题；周期性结构；和光子带结构。一些文章讨论了使用非正交FDTD方法计算光子绿色功能和传输/反射系数的使用。文本还提到了其他一些研究论文，这些论文探讨了主题，例如金属光子晶体中的负折射，计算光子带结构，并分析负载的传输线负反射 - 反射 - 索引矩形。C. D.不连续的Galerkin时域模型，具有多速率时间步进的元图几何形状。在2021年IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）（IEEE，2021）.Guo，S。等。81，32–37（2022）。插图广告Google Scholar Eid，A.，Winkelmann，J。 A.，Eshein，A.，Taflove，A。 ＆Backman，V。光学相干断层扫描中的五帧对比的起源。 生物疾病。 选择。 Express 12，3630–3642（2021）。谷歌学者Cherkezyan，L。等。 散射光的干涉测量光谱可以量化细分屈光 - 折射率波动的统计数据。 物理。 修订版 Lett。 （2013）。章节Google Scholar Li，Y。等。 纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。 SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a：mol。 A.81，32–37（2022）。插图广告Google Scholar Eid，A.，Winkelmann，J。A.，Eshein，A.，Taflove，A。＆Backman，V。光学相干断层扫描中的五帧对比的起源。生物疾病。选择。Express 12，3630–3642（2021）。谷歌学者Cherkezyan，L。等。散射光的干涉测量光谱可以量化细分屈光 - 折射率波动的统计数据。物理。修订版Lett。 （2013）。章节Google Scholar Li，Y。等。 纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。 SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a：mol。 A.Lett。（2013）。章节Google Scholar Li，Y。等。纳米级染色质成像和分析平台桥梁4D染色质组织具有分子功能。SCI。 adv。 Spectrochim。 acta pt a：mol。 A.SCI。adv。Spectrochim。acta pt a：mol。A.7，EABE4310（2021）。插图广告Google Scholar Sun，G.，Fu，C.，Dong，M.，Jin，G。＆Song，Q. 有限差分时间域（FDTD）指导在Ti底物上制备Ag纳米结构，用于敏感的SERS检测小分子。 生物分子光谱。 269，120743（2022）。元素Google Scholar Seo，J.-H.，Han，Y。 ＆Chung，J.-Y. 对超高场磁共振成像的鸟笼RF线圈构型的比较研究。 传感器22，1741（2022）。网站广告Google Scholar Taflove，A。 FDTD方法用于模拟不同材料和结构中的光的行为，例如硅在绝缘子光子光子晶体波导和金属纳米线阵列中。 Martin，R。M.（2004）电子结构：基本理论和实用方法。 剑桥大学。 按。 Sholl，D。S.和Steckel，J。 （2009）密度功能理论。 John Wiley＆Sons，Ltd。Payne，M。C.，Teter，M。P.，Allan，D.C.，Arias，T。A.和Joannopoulos，J。D.（1992）迭代最小化技术的总计总计算：分子动力学和偶联梯度。 修订版 mod。 物理。 64，1045–1097。 Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。，＆Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 一部分IEEE J. J. Multisc。 多人。 计算。 技术。 1，73–84。 Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。和Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 第二部分。 IEEE J. Multisc。 多人。 计算。 技术。 15。7，EABE4310（2021）。插图广告Google Scholar Sun，G.，Fu，C.，Dong，M.，Jin，G。＆Song，Q.有限差分时间域（FDTD）指导在Ti底物上制备Ag纳米结构，用于敏感的SERS检测小分子。生物分子光谱。269，120743（2022）。元素Google Scholar Seo，J.-H.，Han，Y。＆Chung，J.-Y.对超高场磁共振成像的鸟笼RF线圈构型的比较研究。传感器22，1741（2022）。网站广告Google Scholar Taflove，A。FDTD方法用于模拟不同材料和结构中的光的行为，例如硅在绝缘子光子光子晶体波导和金属纳米线阵列中。Martin，R。M.（2004）电子结构：基本理论和实用方法。剑桥大学。按。Sholl，D。S.和Steckel，J。（2009）密度功能理论。John Wiley＆Sons，Ltd。Payne，M。C.，Teter，M。P.，Allan，D.C.，Arias，T。A.和Joannopoulos，J。D.（1992）迭代最小化技术的总计总计算：分子动力学和偶联梯度。修订版mod。物理。64，1045–1097。Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。，＆Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 一部分IEEE J. J. Multisc。多人。计算。技术。1，73–84。Chew，W。C.，Liu，A。Y.，Salazar Lazaro，C。和Sha，W。E.（2016）量子电磁学：新外观 - 第二部分。IEEE J. Multisc。多人。计算。技术。15。＆Brodwin设计和基于光子晶体的生物传感器的分析，以检测电磁波传播的不同血液成分模拟地面渗透雷达的电磁波传播，使用GPRMAX软件在倾斜和完全型电场沿浸入量的倾斜度范围内的ectriccentric LWD钻孔传感器的数值建模在浸入和完全各向异性的范围内实现的范围范围内的范围内的范围内的范围内的范围内的范围。在各向异性的地球 - 离子层波导中，使用FDTD方法减少了地球 - 离子层波导中FDTD方法的角度分散，用于在地球 - 离子层ldf无线电波中传播VLF-LF无线电波在地球 - iOn层波导中的vlf-iOn层fdtd传播中VLF-lf-lf的传播中VLF-LF的传播中的vlf-ion层传播模型3的vlf-ion层传播。在地球 - 离子层波导中的长距离VLF传播FDTD模型，用于低海拔和高空闪电产生的EM领域通过电离层等离子体的不规则进行高频波通过FDTD方法网格基于电网基于电网的，基于电磁波的时间域模型的电动磁性反射的电动层的动力学反射的电流模型的电流层模型的模型折射率为阴性指数的媒体中的折射文章讨论了使用有限差分时间域（FDTD）方法的使用来分析各种电磁现象，包括负屈光度指数分离和光子纳米夹。1，85–97。Fox，A。M.（2006）量子光学：简介。卷。牛津大学。按。Gerry，C.，Knight，P。和Knight，P。L.（2005）入门量子光学。剑桥大学。按。Miller，D。A.B.本文还提到了几篇应用FDTD方法研究各种主题的特定论文，包括： *负折射率 - 索引超材料（2004 IEEE MTT-S International Microwave研讨会消化） *光子纳米喷气机及其在光线范围内的光线范围及其在nanoparticles（nanoparticles for Nanoparticles（Optigs）的后范围（2004年）的增强， 2022) * Formulation and application of the finite-difference time-domain method for the analysis of axially symmetric diffractive optical elements (Journal of Optical Society America, 1999) The article also discusses the use of FDTD to analyze other topics, such as: * Photonic band-gap structures (Microwave Optics Technology Letters, 2004) * Surface grating couplers (Laser Photonics Review, 2021) *在隔离器上硅光子晶体波导具有减少损耗（光学量子电子，2007年），该文章得出结论，FDTD方法是模拟和分析各种电磁现象的强大工具，并且已广泛地用于光孔和纳米技术领域。（2008）科学家和工程师的量子力学。剑桥大学出版社。na，D.-Y。和Chew，W。C.（2020）量子电磁有限差分时间域求解器。量子量表2，253–265。na，D.-Y.，Zhu，J。，＆Chew，W。C.（2021）对有限大小的分散介质的对角线化：具有数值模式分解的规范量化。物理。修订版A 103，063707。na，D.-Y.，Zhu，J.，Chew，W。C.和Teixeira，F。L.（2020）量子信息保存计算电磁学。物理。修订版A 102，013711。Thiel，W.，Tornquist，K.，Reano，R。和Katehi，L。P. B.（2002）使用时域方法对RF-内蒙切换中的热效应进行了研究。在2002年IEEE MTT-S国际微波研讨会摘要（Cat。编号02CH37278）。alsunaidi，M。A.，Imtiaz，S.M。S.和El-Ghazaly，S.M。（1996）使用全波时间域模型对微波晶体管的电磁波影响。ieee trans。微量。理论技术。44，799–808。Grondin，R。O.，Elghazaly，S。M.，＆Goodnick，S。A.（1999）对半导体和全波电磁学中电荷运输的全球建模综述。ieee trans。微量。理论技术。47，817–829。Piket-May，M。等。（2005）具有活性和非线性组件的高速电子电路。计算电动力学：有限差分时间域方法ch。15。sui，W.，Christensen，D。A.和Durney，C。H.（1992）将二维FDTD方法扩展到具有主动和被动的总元件的混合电磁系统。ieee trans。微量。理论技术。40，724–730。Decleer，P。和Vande Ginste，D。（2022）基于用于纳米线建模的ADHIE-FDTD方法的混合EM/QM框架。IEEE J. Multisc。多人。计算。技术。7，236–251。ieee trans。Geosci。 遥感 43，257–268。Geosci。遥感43，257–268。43，257–268。hue，Y.-K。，Teixeira，F。L.，Martin，L。S.和Bittar，M。S.（2005）通过浸入地层对钻孔中偏心LWD工具响应的三维模拟。Zhang，Y.，Simpson，J。J.，Welling，D。和Liemohn，M。（提高了麦克斯韦方程的效率FDTD模型用于太空天气应用）研究人员一直在努力提高用于电磁模拟中的数值方法的稳定性和准确性，尤其是有限端口 - 递观时间域（FDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD）。各种研究已经探索了扩展FDTD稳定性极限的方法，包括使用空间滤波，自回旋模型和模式跟踪。其他研究重点是优化网格几何形状，插值方案和数字过滤，以提高准确性。此外，还有关于应用其他领域的技术（例如量子信息和金属镜）来改善FDTD模拟的研究。一些研究还探讨了麦克斯韦的方程和拓扑观点的使用在理解电磁现象中。此外，研究人员开发了用于敏感性分析，形状优化和自适应网状精炼的新方法。这些努力的目的是开发更准确，有效的数值方法，以模拟复杂的电磁系统，例如在等离子体模拟，电离层不规则和元图设计中发现的系统。在2007年出版物中探索了电磁学的数值方法。该研究结合了有限的差异时间域和矩技术的方法，以模拟与各种地面环境相互作用的复杂天线。单独的研究论文提出了一种混合方法，合并了射线追踪和FDTD方法，以准确模拟室内无线电波传播。另一项研究提供了使用统一框架对计算电磁学的全面概述。此外，在2008年出版物中讨论了光子晶体的概念，重点是控制光流。