[发明专利]一种编队内舰载辐射源电磁环境分布特性预测方法

说明书

本发明公开了一种编队内舰载辐射源电磁环境分布特性预测方法，包括以下步骤：根据海上平台编队内大功率辐射源安装高度位置，计算大功率辐射源近区初始场分布；然后基于二维标量波动方程，建立大功率辐射源编队内前向传播模型；基于近海面大气特性分析，建立近海面大气折射率模型；计算考虑海面电磁介质特性和近海面大气折射特性影响的传播衰减因子；最后结合舰载大功率辐射源方向图特征，求解辐射源多平台编队内远场处的电磁环境。本发明方法能快速预测出复杂气象条件下水面平台编队内敏感设备出的电磁环境参数，为进一步开展敏感设备干扰响应准确预测和分析提供了电磁环境输入。

技术领域

本发明涉及电磁兼容技术，尤其涉及一种编队内舰载辐射源电磁环境分布特性预测方法。

背景技术

随着新型装备的技术进步，水面多平台系统组合使用已成为海军平台的主要运用方式，用于充分发挥各平台的作战能力。随着各种水面平台上用频装备发射功率的增大、频谱的扩宽、用频装备数量的持续增加等因素，海上平台面临的电磁环境越发越复杂，平台间的电磁干扰问题变得异常复杂。否则，一旦存在电磁干扰，势必破坏多平台整体的作战能力，严重影响海上遂行作战任务。为使编队各平台能在复杂的多平台内电磁环境下十分可靠而密切协调地工作，必须消除整个多水面平台系统各大功率辐射源设备和高灵敏度敏感设备相互干扰带来的影响，即保证整个多平台系统的电磁兼容性。

为此，就需要针对多海上平台系统内电磁环境主要因素的雷达、通信及干扰机等大功率用频装备，建立大功率辐射源多平台系统内远场准确计算方法，准确预测多平台系统内大功率辐射源在高灵敏度敏感设备处的电磁环境，进而分析敏感设备干扰响应，为控制电磁干扰，妥善解决电磁兼容性问题奠定基础。考虑到海上平台大功率辐射源安装高度限制，其辐射场在多海上平台系统内电磁环境时极易受到近海面反射、散射等影响，在多海上平台系统内大功率辐射源远场计算模型中必须适当考虑近海面反射、散射等影响。

本发明针对这一挑战，提出一种考虑海面电磁介质特性和近海面大气折射特性影响的基于二维抛物线算法的多海上平台系统内大功率辐射源远场预测方法，能够通过建立考虑了近海面粗糙反射影响的电磁波前向传播模型预测观测点处大功率辐射源远场强度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种编队内舰载辐射源电磁环境分布特性预测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种编队内舰载辐射源电磁环境分布特性预测方法，包括以下步骤：

1)根据舰载大功率辐射源安装高度位置和方向性特征，计算大功率辐射源初始场分布；

2)根据辐射源信号特点，建立近海面大气折射率模型；

3)根据多平台系统内辐射源电磁信号传播特点，建立大功率辐射源电磁信号前向传播模型；

4)基于海面电介质特性的Leontovich阻抗边界和近海面大气折射率模型，建立基于混合傅立叶离散算法的编队辐射源电磁信号前向传播模型的快速算法，并计算考虑近海面大气影响的传播衰减因子；

5)根据近海面大气影响的传播衰减因子，计算观测点处的预测场强。

按上述方案，所述步骤1)中计算大功率辐射源初始场分布，具体如下：

首先建立二维无界空间中的格林函数，然后通过此格林函数求得发射天线在自由空间的远场分布，再通过近远场变换，得到辐射源在二维均匀无界空间中的初始场分布，再利用几何光学中的双射线模型将无界空间中的初始场分布转换成地表以上半空间中的场分布，从而最终得到所需的辐射源初始场，计算公式如下：