虚拟战场电磁环境仿真系统研究

针对某地空反辐射导弹武器仿真系统中虚拟战场电磁环境仿真分系统的实际需求,对仿真系统的硬件环境、软件环境、系统结构进行了分析研究,基于高层体系结构(HLA)具体设计和实现了相应的仿真系统。仿真实验表明,该仿真系统产生的作战想定和电磁环境能够满足某地空反辐射导弹武器仿真系统的要求,具有实用价值。     

战场电磁环境相似构设技术框架研究

战场电磁环境构设的需求有两方面：部队训练电磁环境构设和装备试验电磁环境构设。构建了基于相似性科学的战场电磁环境相似构设技术框架。研究了战场电磁环境构设的相似建模技术,主要针对电磁设备实体及其行为进行建模;研究了构设系统的相似分析技术,构设系统相似度以构成要素相似度和要素特性相似度为基础综合衡量系统相似度;研究了相似仿真技术,阐述了其技术原理和方法程序。以电子对抗部队训练电磁环境构设为例,讨论了多种构设建模手段的综合运用。     

虚拟战场电磁环境构建方法研究

简要分析了战场电磁环境,针对科学构建战场电磁环境系统这一难题,提出了适合战场大区域、多种辐射源,并考虑地形、气象等影响因素的战场电磁环境数字仿真构建方法.该方法借助抛物方程、地理信息系统、神经网络等理论、方法构建战场电磁环境.最后应用该方法基于福建沿海某地真实地理环境与气象条件进行了仿真实验,实验结果与电波传播理论吻合.实验结果表明,该方法切实可行,具有实际应用价值.     

电磁对抗干扰仿真的装备性能评估方法

随着战场电磁环境的日益复杂,对复杂电磁环境的建模与仿真研究需求的紧迫性不断加剧。根据复杂对抗干扰建模与仿真技术中所涉及的内涵与特点,从仿真模式上归纳出复杂电磁环境的半实物仿真模式与通用方法,并详细介绍其中若干关键要素的建模与仿真关键技术。同时,实现了根据半实物仿真结果,真实复现战场效果,实现作战性能评估。     

战场电磁环境可视化问题初探

目前国内外现有的一些电子战系统中虽然部分地实现了电磁环境显示功能,但多是针对电子战专业操作平台的。战场电磁环境相关研究也大多是从仿真模型的角度来进行。本文从电子对抗指挥需要出发,阐述了在争夺制电磁权的作战行动中对战场电磁环境及战场电磁态势的军事需求,并提出了初步的设想和建议。     

虚拟战场电磁环境雷达信号建模方法

针对典型地空反辐射导弹武器仿真系统中虚拟战场电磁环境仿真分系统的实际需求,以典型机载雷达AN/APS-145为例,在对其信号载频、脉宽、重频、脉冲幅度等主要性能参数进行系统分析的基础上,研究了应用于虚拟战场电磁环境仿真系统的雷达信号建模方法,仿真实验验证了该方法的正确性与可实现性。     

战场电磁环境的定量描述与模拟构建及复杂性评估

探讨了战场电磁环境定量描述与可视化表达、战场电磁环境模拟构建的内容,提出了军用有意电磁辐射和战场背景电磁辐射模拟仿真的建模方法。在战场电磁环境复杂性定量分析方面,将战场电磁环境的复杂性分为一般复杂性和特定复杂性,给出了相应的评估指标和评估方法。     

复杂电磁环境中基于马赛克战的无线通信系统构建

随着现代战争中大量射频传感器的引入,使得战场电磁环境日益复杂,提升战场复杂电磁环境中无线通信系统的顽存能力,是未来战场终极致胜的法宝。提出复杂电磁环境下的通信系统创新通信技术和创新通信模式两大需求。基于马赛克战的思想提出了模块化开放式通信系统、基于决策中心战的通信系统、攻击型通信系统和数字孪生通信系统等构想,并从应用角度提出了所构想系统的优点,为未来复杂电磁环境中无线通信系统构建提供了思路。     

战场复杂电磁环境仿真平台的设计方案研究

由于大量使用电子信息装备,功率大种类多样,使得战场空间中的电磁信号十分复杂,对涉及到的战场作战推演、武器装备效能评估等都造成很多阻碍。搭建战场复杂电磁环境仿真平台目的是为整个战场的电磁环境显示提供论证评估和分析手段,为一定范围的战场电磁环境统计数据输出和态势可视化研究奠定基础。该平台具有扩展容易和构建灵活的特点,能够较好地解决现有复杂电磁环境构建方案的不足,具有可操作性强、仿真精度高、参数可控等特点,工程实践性强,更适合战场复杂电磁环境的构建。     

部队实战化训练战场电磁环境构建

战场电磁环境构建是部队实战化训练的重要工作内容和现实难题。系统分析部队实战化训练的多层次需求和电磁环境构建现状,梳理总结战场电磁环境构建需求,总结概括了构建原则要求、构建对象和要素等战场电磁环境构建要点,并重点对构建实施的构建流程、构建方法和监测评估进行了设计分析。从装备要素、指挥控制和作战决策等方面,展望部队实战化训练的战场电磁环境构建,有益于部队实战化训练水平提升。     

仿真网格原型系统的设计与实现

进行仿真网格原型系统的研究是解决仿真网格关键技术的基础。SGE网格引擎是一个构建本地和集群级网格的工具,通过SGE构建基本的网格平台,根据HLA仿真任务的特点,对分布式仿真网格的原型系统进行了研究和设计。提出了仿真网格的双通道通信机制:一个通道负责仿真网格组件的通信,另一个通道负责HLA仿真任务之间的通信。提出了仿真任务在仿真网格中的三种调度模式:以进程为单位的调度、以联邦成员为单位的调度、以联邦为单位的调度等。通过研究初步实现了仿真网格的原型系统,并对HLA仿真任务的三种调度模式进行了简单的测试。     

采用多模式控制的电磁发射蓄电池充电谐波抑制方法

针对电磁发射蓄电池组大倍率快速充电过程中的电网谐波陡增问题,提出多模式模糊滞环控制谐波抑制方法。结合电磁发射混合储能系统的时序串联拓扑结构,说明蓄电池的超大倍率充电应用工况和策略,进而介绍蓄电池充电的拓扑结构,明确谐波的来源、特点和产生原因。在分析单台充电机充电时的电网谐波电压和谐波电流的基础上,研究不同充电机并充台数、不同充电电流情况下电网谐波电压和谐波电流的分布规律。设计多模式控制方法的组成方式和切换判据,建立蓄电池充电机、瞬时无功功率检测、谐波抑制、多模式控制的仿真模型。仿真和试验数据表明：谐波抑制方法能够快速抑制电磁发射蓄电池充电机大规模启停、波动时的谐波陡增问题,补偿效果满足国家标准。     

ISAR雷达欺骗式干扰信号生成算法

宽带ISAR雷达能够从目标回波中计算得出众多目标特征,对ISAR雷达的干扰信号必须高逼真地模拟目标的电磁散射特性和运动特性。从弹头目标电磁散射机理出发,分析了干扰信号生成流程,提出二维成像干扰的实现方案。针对虚假目标特性模拟问题,提出基于一维距离像模板合成欺骗干扰信号的算法。算法采用距离像模板与实际宽带ISAR信号的卷积调制处理,生成的干扰信号能较好地反映目标的电磁特性。通过多个脉冲的模拟,生成的干扰信号也能够准确反映目标的运动特性。仿真实验对暗室测量数据和HRRP模板数据进行成像效果对比,验证了算法的有效性。该算法对二维成像干扰机的工程设计具有指导意义。     

电扫偶极子相控阵天线的空域极化特性分析

推导了偶极子线性阵列和平面相控阵天线在空域波束电扫时辐射场的极化特性,建立了数学模型。计算结果和仿真分析表明:偶极子相控阵天线辐射场在空域扫描各个波位的极化特性并不一致,是具有一定差异的,当待测目标的方向偏离天线电轴方向时,所接收到的电波极化状态也会随偏离电轴的方向和仰角而改变。该结论对于现代电子战中相控阵天线系统的精确建模与仿真具有重要意义,对于研究和利用天线的极化特性进行雷达极化抗干扰技术是非常必要的。     

电磁轨道发射器动态发射过程的数值模拟

针对电磁轨道发射器动态发射过程的数值模拟问题,基于矢量磁位A和时间积分标量电位V,采用节点单元法,并选择运动坐标系描述运动问题,推导出动态发射下的电磁轨道发射器三维涡流场有限元离散方程。结合温度场控制方程,建立电磁轨道发射器的三维电磁-温度耦合有限元模型。针对一个电磁轨道发射器动态发射问题,对模型进行数值模拟,得到了动态发射下轨道及电枢的温度场分布特点及发射器电感梯度随时间的变化规律。计算结果表明,模型计算出的脉冲电流峰值、出口电流大小、出口速度等参数均与试验结果吻合较好,验证了所开发的有限元程序代码的正确性。     

笼型转子无刷双馈电机d-q模型与控制特性仿真

无刷双馈电机是一种新型的适于变频调速系统使用的电机,其结构型式和工作原理与传统交流电机相比具有较大的区别.针对转子结构为笼型短路绕组的无刷双馈电机,建立了其在转子旋转坐标轴下的d-q数学模型,导出了电磁转矩表达式,并应用该模型对该类电机的控制特性进行了仿真研究,仿真结果验证了模型的正确性.     

加载龙伯透镜反射器的靶标RCS改型设计与仿真

针对武器装备试验、训练构建实战化空情模拟条件的要求,提出利用小型靶标加载龙伯透镜反射器模拟空袭武器雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的方法。基于FEKO电磁仿真软件,分析了龙伯透镜反射器(Luneburg-Lens Reflectors)散射机理和散射特性影响因素,对不同形状、尺寸和位置反射板的龙伯透镜反射器RCS特性进行了数值仿真,总结了反射板对反射器RCS的影响规律,重点基于反射器对靶标RCS起伏特性进行了改型设计,对靶标加载单个和两个龙伯透镜反射器进行了联合仿真计算和分析。结果表明,利用靶标加载龙伯透镜反射器可以实现RCS改型的目的。     

表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响

采用低频电磁场的有限元单元分析方法,分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响,并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大,但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时,漏磁场强度值最大;当缺陷与地磁场磁力线平行时,漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时,零件的空间方向可能会影响探伤结果。     

基于Multi-Agent技术的动态电磁环境建模与仿真

针对传统的电磁环境建模方法难以准确地描述电磁环境动态变化的问题,提出了一种基于Multi-Agent技术的动态电磁环境建模方法。首先分析了电磁环境建模的层次结构;然后建立了通信电台、雷达、侦察站、干扰站的Agent实体模型,建立了Agent行动模型和Multi-Agent系统交互模型,解决了个体Agent模型设计中的感知、动作、决策及实现方法上的问题。最后设置某仿真场景,利用Netlogo仿真平台建立仿真验证系统,仿真结果验证了模型的有效性,表明了应用Multi-Agent建模方法解决电磁环境的动态模拟的可行性。