舰船短波电磁环境仿真建模的工程应用研究

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。     

舰船编队雷达综合场功率密度计算

现代海战的主要作战方式是舰船编队作战,但舰船编队产生的电磁环境较单舰产生的电磁环境复杂且恶劣得多,这与舰船编队的数量及舰船编队形式相关.为了解舰船编队电磁环境以实现舰船编队电磁兼容性,本文从理论方面推导了线形编队雷达综合场的功率密度计算公式,同时利用该公式并结合计算机编程技术实现了对编队雷达综合场功率密度的计算,从而为预测分析舰船编队的雷达电磁环境奠定基础.     

舰船电磁环境特性研究

在对舰船电磁环境进行系统分类之后,总结并分析了目前舰船平台上可测量和控制的电磁环境参量,并根据舰船总体电磁兼容设计和测试经验研究了主要用于表征舰船电磁环境特性的物理量及其试验测试方法.     

舰船电磁兼容性标准体系的构建

信息化条件下联合作战,战场电磁环境日益复杂,舰船装备面临的电磁兼容问题十分突出.电磁兼容性标准是开展舰船电磁兼容性工作的主要依据,是实现舰船电磁兼容性的基础.开展舰船电磁兼容性标准研究,建立舰船电磁兼容性标准体系,将电磁兼容性论证、设计和建造工作标准化和量化,对提高舰船电磁兼容性和满足舰船研制对电磁兼容的迫切需求具有十分重要的意义.本文在分析国内外舰船电磁兼容性标准的基础上,结合舰船电磁兼容性特点,按照提出的体系建立原则及方法,建立了舰船电磁兼容性标准体系,为舰船电磁兼容性工作提供技术支撑.     

舰船装备的发展与电磁环境效应要求

舰船装备的发展,使未来的电磁环境更加复杂和恶劣.迫切需要开展舰船电磁环境效应(E3)的研究工作,在论述了海军舰船装备发展的基础上,提出电磁环境效应要求的内容及电磁兼容性研究工作的重点.     

舰船电磁兼容性评估指标体系及评估应用研究

舰船上装备大量的电子信息系统和武器,电磁环境十分复杂,舰船电磁兼容问题十分突出。研究建立舰船电磁兼容性评估指标体系,开展舰船电磁兼容性量化评估,对提高舰船电磁兼容性,充分发挥其作战性能具有重要意义。本文在分析国内外舰船电磁兼容性评估指标的基础上,研究建立了包含五大类19项指标的舰船电磁兼容性评估指标体系,运用提出的多层次加权求和综合方法对舰船电磁兼容性进行计算和验证,对舰船电磁兼容性能进行量化评估,为准确掌握舰船电磁兼容性状态提供技术支持。     

电磁环境下舰船电子系统抗电磁损伤预防数学模型分析

由于常规舰船电子系统抗电磁损伤预防数学模型的预测能力比较弱,提出了电磁环境下舰船电子系统抗电磁损伤预防数学模型分析。通过用盒子模型模拟电磁环境下舰船电子系统的抗电磁损伤,得到一个计算抗磁损伤速度公式,并利用预防指标的选取原则,建立了抗电磁损伤预防指标体系,基于电子系统抗电磁损伤预防概率的计算,实现了电磁环境下舰船电子系统抗电磁损伤预防数学模型的构建。结果表明,构建的抗电磁损伤数学模型较常规模型,舰船电子系统抗电磁损伤的预防能力提升了69.8%,确保了舰船电子系统的稳定。     

舰船电磁兼容性指标体系构建研究

为提升舰船在复杂电磁环境下的生存力和战斗力,必须提出合理的舰船电磁兼容性指标,指标体系构建是舰船研制中的关键技术之一。美国海军颁布了一系列舰船电磁兼容性指标,进行舰船电磁兼容性控制。采用提出的基于需求分析的舰船电磁兼容性指标体系构建方法,建立需求转化模型,在分析舰船电磁兼容性指标发展的基础上,构建舰船电磁兼容性指标体系构架和指标要素,为实施舰船电磁兼容性控制和保障战斗效能的充分发挥提供技术支撑。     

舰船电磁环境预测分析方法

电磁兼容性是现代舰船必须重视的关键技术,在舰船设计各个阶段,可以采用不同的预测方法,对全舰电磁环境进行预测分析,优化配置方案、优化总体布置,尽可能在设计阶段从根本上优化电磁兼容性,为将来的实船具有良好的电磁兼容性奠定基础。     

舰船设计过程中的电磁环境效应与管理

在舰船设计早期就应考虑电磁环境效应（E3）和频谱管理，以保证舰船在恶劣电磁环境效应下的生命力和安全性。较好地兼顾费效比。提出了某些实用的设计指南作为分析E3的统一方法。舰队联合作战时，战场电磁环境相当复杂，为了保证舰船在复杂的环境中充分发挥自身的性能和效率，讨论在舰船工程设计中的某些新概念、新趋势和新思想。     

海军舰艇编队雷达系统EMC预测分析仿真研究

针对未来海军舰艇编队作战复杂电磁环境,从系统工程的角度人手,建立编队雷达系统间EMC预测分析模型,并构建仿真软件验证了模型的有效性,能为实施舰艇编队频谱管理提供技术依据.     

遗传算法在舰艇编队电磁频谱管理中的应用

为了避免舰艇编队作战过程中电子设备间的电磁干扰,需要对编队实施电磁频谱管理。文章推导了编队电磁频谱管理的数学模型,并引入遗传算法求解该模型。通过对致死染色体的基因进行治疗改进了遗传算法,改进后的算法可以快速给出电磁频谱管理的决策结果。仿真证明,该算法在编队作战中可以得到较好的作战效能。     

国外海军集成桅杆技术发展浅析

现代舰船电子信息设备的大量使用,需要增设各种天线,给舰船上层建筑设计带来诸多困难。为解决天线布置、电磁兼容和雷达散射截面积(RCS)增加等问题,集成桅杆是现代舰船设计的重要标志。文中介绍分析了美国、英国、德国、荷兰和意大利海军舰船采用集成桅杆的先进技术,提出采用系统集成方法将舰船设计中的隐身性、电磁兼容性和上层建筑设计有机地统一起来,使舰船平台的各项性能更好。     

舰艇电磁兼容控制方法

分析无线电设备对舰艇电磁兼容性的影响因素及舰艇电磁兼容的控制方法,提出采取分流法、绝缘法、滤波法、屏蔽法及无线电消隐法等方法,从总体上对舰艇电磁兼容进行控制。     

基于AIC技术的舰载天线共址耦合干扰抑制方法研究

天线间的共址耦合干扰是一种常见的舰船电磁干扰问题,严重影响了舰船总体作战性能的提高。本文提出了采用自适应干扰抵消技术解决此问题的方法,分析了其基本原理,给出了干扰抵消系统的实现方案以及实验室验证结果。该技术利用矢量合成的方法调整取样信号的幅度与相位,在接收端与干扰信号合成从而相互抵消。结果表明,自适应干扰抵消系统使干扰抵消比达到40 dB以上,可以很好地解决舰载天线间的共址耦合干扰问题。     

海上编队对空防御作战能力研究

随着军事技术的不断发展,编队在海上遂行任务时面临的空中威胁日益严峻,对空防御作战是海上编队面临的最为重要的作战样式之一,这对编队对空作战能力提出了新的挑战。在研究美军CEC的基础上,文章介绍了编队对空防御作战的军事需求,阐述了编队对空防御作战体系,并研究了编队舰载雷达组网和舰载预警机参与下编队的对空防御作战能力。     

海洋环境因素对舰船抢修效能评估影响研究

作为海战场环境的重要组成部分,海洋环境因素是影响海战场武备战术功能和性能的重要因素,也制约着舰船抢修方式的选择和不同抢修力量的投入。文章从海战场环境的内在规律入手,定义了海洋环境因素对舰船抢修影响的影响因子,并提出了一种影响因子的量化方法。在此基础上,运用排队论建立海洋环境因素影响下的舰船抢修方式评估模型,并运用仿真数据进行了验证。     

舰船设备与总体安全性损伤等级的对比研究

应用数值方法对水面舰船及舰上设备进行水下非接触爆炸的数值试验,通过设置大量的工况计算可得舰船总体与设备的损伤半径,对比各损伤半径可得总体和设备的损坏顺序对舰船生命力的影响,由此可以判断在不同爆距范围内对舰船结构及设备的破坏程度及破坏部位,对工程应用有一定的指导意义,可为舰船生命力的评估提供参考.     

舰艇装备油液取样技术研究

文章结合舰艇工作环境的特殊性和舰艇装备开展油液监测工作的特点,研究了舰艇装备油液取样的基本原则,现行的取样方法以及取样位置和取样时机的确定,介绍了当前取样工作中存在的主要问题,并提出相应的解决方法,阐述了取样问题的研究方向。     

舰船声隐身技术和材料的发展现状与展望

声隐身是隐身舰船的一个重要研究方向。本文概述了舰船声隐身技术和材料的发展现状,重点从材料角度阐述了舰船声隐身的发展方向,同时介绍了几种在舰船声隐身工程中具有应用前景的新材料。