舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究.pdf

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1、第32卷第3期2010年3月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．32，No．3Mar．，2010舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究吴楠，黄松高，温定娥，王眷(中国舰船研究设计中心电磁兼容性国防科技重点实验室，湖北武汉430064)摘要：舰船短波电磁环境仿真建模是面向舰船短波大功率天线优化布局、电磁环境精确计算与数字表征、电磁环境计算机模拟的关键技术，要保证舰船电磁环境分布的仿真结果贴近工程实际，必须对舰船电磁环境仿真模型进行精确构建和算法适应性处理。本文针对舰船短波电磁环境分布特征，分析了影响舰船电磁环境仿真准确性的

2、主要因素，结合计算机图形学、计算电磁学和电磁波理论对舰船电磁环境仿真建模的工程应用技术开展了研究，提出了适用于电大尺寸复杂平台电磁环境仿真的优化建模方法。结果表明，该建模方法能满足工程应用需求，与试验数据对比的平均误差小于3dB。关键词：舰船；短波电磁环境；仿真建模；工程应用中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)03—0129—04DoI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．03．030Engineeringapplicationtechniquesforhigh-frequencyelec

3、tromagneticenvironmentsimulationmodelingofshipWUNan，HUANGSong—gao，WENDing—e，WANGChun(TheNationalKeyLaboratoryofElectromagneticCompatibility，ChinaShipDevelopmentandDesignCenter，Wuhan430064，China)Abstract：Simulationandmodelingiskeytechnologiesforhigh—powerHFantennasarrangementopti

4、mization，precisecomputingandnumeralpresentation，computermodelingreappearanceofshipboardHFEMenvironment．Toensurethesimulationresultsapproachingengineeringpractice，musttoexactlyconstructthesimulationmodelandprocessthealgorithmadaptingtreatment．Accordingtodistributioncharacteristic

5、ofshipboardHFEME，inthispaper，combinedcomputergraphics，CEMandEMwavetheory，analyzedmainfactorsinfluencingtheaccuracyofsimulation，developedresearchesofengineeringapplicationtechniquesforEMenvironmentsimulationandmodeling，presentedoptimizedmodelingmethodapplicableforlargeelectrical—

6、sizeandcomplexplatform．Theresultsshowthatthemodelingmethodsatisfiestheengineeringrequirement，andtheaverageerrorislessthan3dBcomparedtotestdata．Keywords：ship；high-frequencyelectromagneticenvironment；simulationmodeling；engineeringapplication0引言舰船短波电磁环境仿真建模综合运用计算电磁学、电磁兼容优化设计理论和计算机图

7、形学，通过理论建模、目标几何结构与电磁参数的精确模拟，电磁仿真模型处理优化和网格剖分等手段实现仿真模型与算法相适应，分析结果与真实相符合，是决定数字预测仿真结果是否精确可靠和是否具备工程适用性的前提和保障。舰船不仅具有超大电尺度和极其复杂的多区域外形，而且具有更为复杂的电磁环境特征，这使其舰面空间的短波电磁环境的数字仿真计算存在较大难度。天线辐射场激励天线载体(舰体)，收稿日期：2009—04—13；修回日期：2009—12—17作者简介：吴楠(1979一)，男，工程师，主要从事舰船电磁环境效应分析、电磁仿真计算与试验技术研究工作。·130·舰船科学技

8、术第32卷不仅在舰体产生感应电流及辐射场，而且辐射场与舰体上布置的舰载机、武备、天线和上层建筑