RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки // Архив

Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки, 2024, выпуск 4, страницы 3–17 (Mi ivpnz811)

Математика

Численное решение векторной трехмерной обратной задачи на объемном неоднородном диэлектрическом полушаре двухшаговым методом

Ю. Г. Смирнов

Пензенский государственный университет, Пенза

Аннотация: Актуальность и цели. Работа посвящена реализации двухшагового метода решения векторной трехмерной обратной задачи дифракции на неоднородном диэлектрическом рассеивателе в форме полушара, характеризующемся неоднородной диэлектрической проницаемостью. Основной областью применения результатов настоящей статьи является ранняя диагностика рака молочной железы методом микроволновой томографии. Материалы и методы. Применен двухшаговый метод решения векторной обратной задачи дифракции на полушаре. В отличие от традиционных подходов, духшаговый метод решения обратной задачи является неитерационным и не требует знания хорошего начального приближения. Соответственно нет и проблем, связанных со сходимостью численного метода. Результаты и выводы. Исходная краевая задача для системы уравнений Максвелла сводится к системе интегро-дифференциальных уравнений. Предложена интегральная формулировка векторной обратной задачи дифракции. Представлено подробное описание метода коллокации для решения интегро-дифференциального уравнения первого рода в специальных классах функций. Представлены результаты расчетов приближенных решений обратной задачи. Показано, что двухшаговый метод является эффективным подходом к решению векторных задач ближнепольной томографии.

Ключевые слова: трехмерная векторная обратная задача дифракции, восстановление неизвестной диэлектрической проницаемости, интегро-дифференциальные уравнения, двухшаговый метод

УДК: 537.226

DOI: 10.21685/2072-3040-2024-4-1



© МИАН, 2026