声矢量场的抛物方程计算方法

采用抛物方程方法对声场声压进行计算,通过尤拉公式给出抛物方程方法对声矢量场参数求解表达式,并利用差分方法对声场质点振速值进行数值计算.该文介绍了三维抛物方程理论与FOR3D程序算法;对PEKERIS问题、单层海洋环境及ASA基准楔彤模型环境下的声矢量场进行仿真验证.结果表明,利用抛物方程方法可以快速简便地求解复杂海洋环境下的声场,并且可以用于计算声矢量场参数.     

战场复杂电磁环境对导弹作战体系作战能力影响研究

分析了战场电磁环境的构成与主要特征,以及战场电磁环境复杂性评估的流程;给出了战场电磁环境客观复杂性和主观复杂性的定级标准;建立了战场复杂电磁环境影响下导弹作战体系对抗的兰彻斯特战斗方程;从定性和数值仿真的角度,分析了战场复杂电磁环境对导弹作战体系作战能力的影响.     

战场复杂信息环境体系仿真研究

战场复杂信息环境仿真是战场体系仿真的重要组成部分.针对战场复杂信息环境中的通信网络环境和复杂电磁环境,提出了基于多层次建模的通信网络环境仿真和基于效能评估的复杂电磁环境探索性仿真方法,进行的仿真实验验证了二者可以有效地对战场复杂信息环境的抽象特征进行分析.     

复杂环境下标准抛物方程变步长解法

针对标准抛物方程(standard parabolic equation,SPE)的固定步长解法在大范围复杂环境电波传播研究中计算精度与速度难以平衡的问题,提出标准抛物方程的变步长解法。首先,在推导出SSFT解法的误差与步长、频率等因素的关系后,为SPE的变步长解法给出步长的基本选择范围;其次,在满足误差要求条件下对SPE应用的复杂环境进行等级划分,阐述了不同环境因素作用机理及变化趋势对步长要求,为不同的复杂环境等级中选择相应的步长提供依据;最后,利用该方法对典型复杂环境的电波特性进行仿真,仿真结果表明该方法在确保计算精度的情况下,相对于抛物方程的固定步长解法节省时间最高可达71.4%,验证了提出方法的可靠性与高效性,能大幅度提高抛物方程电波预测的计算效率。因此,采用可变步长的抛物方程方法能在保证计算精度的同时,减少计算所占内存及所需时间,极大地提高了计算效率,在大范围复杂环境电磁波传播实时预测应用中具有现实意义。     

基于本体的电磁环境描述与仿真概念模型

针对战场电磁环境复杂、多维、时变等特点及电磁环境仿真概念模型表示关系不够清晰、容易产生冗余及可扩展性差等缺点,提出了基于层次关系的复杂电磁环境综合分析方法,并在电磁环境分析描述基础上提出使用本体来表示电磁环境的概念模型,给出了战场电磁环境仿真概念模型本体设计标准及战场复杂电磁环境仿真的主要实体和实体间的交互关系。最后运用基于OWL的战场电磁环境本体描述方法实现了雷达最大探测范围的描述,结果表明,该方法对战场复杂电磁环境的描述与仿真、电磁环境领域知识的获取、重用、共享和组织是有效的,同时对复杂、多维的其它领域描述起到了指导作用。     

基于突变理论的战场电磁环境复杂性评价方法研究

给出了战场电磁环境主观复杂性和客观复杂性的内涵;基于尖点突变模型、燕尾突变模型和蝴蝶突变模型,提出了战场电磁环境复杂性评价的突变评价方法,对战场电磁环境主观复杂性、客观复杂性和综合复杂性进行了评价.该方法为解决战场电磁环境复杂性评价问题提供了一种新思路.     

基于云模型战场电磁环境复杂度量化评估方法研究

分析了战场电磁环境的构成及其复杂性的内涵,简要介绍了云模型理论,在此基础上提出了基于云模型的电磁环境复杂度量化评估方法,包括评估指标建立、指标权重确定、评估云模型生成、标尺云模型生成等,并结合案例进行了仿真验证。结果表明:该方法可较好地实现评估用定性概念到量化语言的转换,对电磁环境复杂度量化分析具有一定的指导意义。     

中等欠膨胀和过膨胀火箭喷焰电磁特性计算

建立了一种近 远场分区耦合计算方法来计算中等欠膨胀和过膨胀火箭喷焰的微波衰减特性 .首先在近场 ,用时间相关法求解轴对称N S方程 ,湍流模型为k ε二方程模型 ,获得近场压力参数分布 .然后求解轴对称抛物化N S方程并耦合有限速率化学动力学模型在已知的近场压力分布基础上进行空间推进 ,在近场末端获得远场初始参数 .在远场 ,直接求解轴对称抛物化N S方程 ,认为压力变化可忽略不计 ,并考虑更复杂的化学反应过程 .最后在整个流场上利用电子导电模型计算喷焰的电磁特性参数 .对中等欠膨胀和过膨胀喷焰微波衰减进行了计算和分析 ,计算结果与实验结果比较一致 .这种改进的方法可用于中等非完全膨胀火箭喷焰的微波衰减特性研究 .     

预警雷达信号特征参数仿真研究

针对雷达电磁环境仿真研究,采用脉冲描述字对雷达电磁环境进行描述,运用功能仿真方法对雷达电磁环境进行了仿真．首先构建了固定载频、载频跳变;固定脉宽、捷变脉宽;固定重频、重频抖动等雷达信号特征参数数学模型;然后以信号特征参数模型为基础,对雷达常规脉冲信号模型进行设计;最后给出了实体雷达模型TRAC2000N中典型信号模型的模拟生成实例．该雷达电磁环境仿真方法可为电磁环境仿真研究提供参考．     

抛物方程(PE)方法在风电场噪声传播中的应用研究

随着风力机的大型化和分散式布局的推进,风电场的噪声污染越来越不可忽视。依托建设在平坦地形的某风电场项目,选取某兆瓦级大型风电机组。首先采用噪声源计算软件,基于抛物方程(PE)方法,分析了声传播过程中的衰减特性。然后,结合声传播模型和声叠加模型,利用MATLAB软件编程计算,给出了噪声云图,分析了风电场噪声传播分布。最后,对比了Wind Pro软件与抛物方程(PE)方法的特点和计算结果,讨论了抛物方程(PE)方法的可靠性。结论表明,抛物方程方法有足够的准确性和可靠性模拟风电场的噪声传播分布,可在将来风电场建设布局时,为降低噪声对居民的影响提供参考。     

硬件加速的虚拟电磁环境体可视化

为了将不可见的电磁环境直观展示给指挥人员,提出了一种在虚拟环境中体可视化电磁环境的方法.采用Longley-Rice电波传播模型计算三维电磁环境体数据,并采用硬件加速的直接体绘制方法,通过坐标转换在虚拟环境中及时绘制电磁环境体数据,通过颜色映射工具分类显示出不同强度的电磁环境.实验结果表明,该方法可及时展示复杂电磁环境内部细节,对于电磁装备系统部署规划也有一定帮助.     

电磁环境实时分频段绘制算法

提出了一种分频段电磁环境绘制算法。以雷达设备的电磁辐射功率密度表征电磁环境,计算数据时不区分频段,获得所有频段联合作用的数据场,根据雷达设备的分布及作用情况将数据场划分为对应不同频段的子区域。使用光线投射算法绘制电磁环境数据场,在设计传递函数时生成多频段颜色查找表,以颜色区分频段,并绘制数据场。在所有颜色查找表中保持前部若干颜色相同,绘制所有频段的联合分布。最后,使用统一计算设备架构加速实现了实时分频段绘制。实验结果表明,绘制结果显示了电磁环境中的频段分布信息,又反映了所有频段的联合作用情况,方便用户直观理解电磁环境。     

复杂电磁环境对通信装备性能影响因素的正交探索性分析

复杂电磁环境下影响通信装备性能的主要因素是通信装备性能参数和电波传播等环境参数的分布。首先研究了通信装备性能及其主要影响因素的理论分析模型;其次进行了基于正交表对通信装备性能主要影响因素显著性的探索性分析;最后对通信电台话音通信单字正确率的4个影响因素进行了仿真分析,并找出了影响4个因素的主次关系,为复杂电磁环境下通信电台的运用提供了定量的技术依据。     

一种复杂电磁环境的构建方法

针对实际环境中电磁环境的复杂性和装备高性能要求的限制,基于模拟器构建法,提出了一种复杂电磁环境构建方法。首先根据复杂电磁环境的特点,归纳了构建复杂电磁环境的方法。然后详细阐述了所提复杂电磁环境的构建方法,给出了基于该方法的系统组成和工作模式。测试结果表明,该系统具有适用性强、动态性强、应用多样、贴近真实情况和易操作的性能。最后在实际项目中验证了该系统的可靠性。     

基于DEM的三维抛物方程边界场改进算法

为了简化电磁波在远距离不规则地形表面传播计算中的边界处理过程,提出了三维波阵面旋转的解决方法。根据相控阵天线方向图确定初始电磁场,利用地形坡度数据和三维矢量抛物方程阻抗边界条件确定了波阵面旋转因子。仿真结果表明:该方法适合复杂地形变化的计算需求,与傅里叶插值方法相比提高了运算效率。     

基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测

基于有限元方法,计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声.通过与传统计算方法和现场实测数据的比较,验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性,计算结果表明:有限元法能准确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化,有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度.并开发了输电导线电磁环境评估通用计...     

虚拟仪器在电磁环境测试中的应用

对一种电磁环境测试系统的组成进行了介绍,并阐述了系统的设计思想和总体结构,对系统的硬件和软件设计中的特点进行了分析,重点说明了在Labwindows/CVI环境下进行虚拟仪器开发的方法,以及如何使用虚拟仪器实现电磁环境测试。     

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的自然现象,受其影响,雷达常常出现如超视距探测等异常特征。该文主要针对如何准确评估蒸发波导环境下雷达的探测能力问题,利用电磁波传播的数值方程并结合雷达接收机理论,构建了雷达探测定量评估的模型和方法。将该方法应用于2003年08月在大连海域的试验数据的分析中,理论分析的结果与雷达实际探测吻合较好,验证了该方法的正确性和实用性。     

无线电波传播的随机游动模型及其应用

使用二维渗流网格描述城市无线传播环境,使用随机游动过程对在该环境中传播的无线电波进行建模,在此基础上分别使用Bernoulli等概率试验和最大熵原理方法计算随机射线在传播空间的概率分布.建立无线电波传播的概率模型后,得到做随机游动的电磁射线在二维随机网格信道中平均接收功率的解析表达式,结果发现信道中平均接收功率随距离呈指数函数形式衰减.对该解析公式的数值特性进行研究,表明其计算精度非常高.对接收功率随环境参数的变化规律进行分析,使用实验数据验证本文得到的平均接收功率模型,证实理论值与实验值吻合较好.     

大气波导条件下雷达电磁盲区的预报研究

针对大气波导环境改变了电磁波的正常传播路径、影响雷达正常探测、造成雷达的电磁盲区的问题,利用中尺度数值预报模式,结合大气波导形成机制和电磁波传播理论,建立了两个数值耦合预报模式来解决雷达电磁盲区的预报问题,其中耦合模式A用来预报由蒸发波导造成的顶空盲区,耦合模式B用来预报由表面波导造成的跳跃盲区．通过对比分析可知,耦合模式用来预报雷达电磁盲区是行之有效的,预报结果和实测结果较好得吻合．