基于化学物质释放的五点傅里叶变换求解泊松方程的方法

• 作者: 冯杰 吴健 徐彬 徐朝辉 许正文 赵海生 马征征 黄文龙
• 来源期刊: 电波科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 化学物质释放 等离子体 数值模拟 泊松方程 傅里叶变换
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 638-643
• 页数: 6页
• 分类号: P354
• 字数: 3181字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13443/j.cjors.2017080201

摘要

在电离层化学物质释放数值模拟中,傅里叶变换是一种有效的求解泊松方程的方法,但其仿真精度有待进一步提高.文章提出一种改进的傅里叶变换求解泊松方程的方法,对泊松方程的五点差分形式做傅里叶变换,并引入误差修正项,弥补二阶差分带来的误差,模型中给出了详细推导过程,并与常用方法进行了对比分析.研究结果表明,改进方法求得电势的均方误差(Mean Square Error,MSE)相对Birdsall方法和电势求导方法小6个量级,电势空间分布更加接近解析结果.文中所提方法满足化学物质释放数值仿真的要求,为等离子体粒子模拟中泊松方程的求解提供了一种新的方法.