内场辐射式复杂电磁环境构建方法及模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种内场辐射式复杂电磁环境的构建方法：以合理配置的电波暗室作为试验平台，利用各类信号模拟器构建复杂电磁环境信号，各模拟器参数可灵活设置；通过暗室内部布设的辐射单元向被试设备辐射目标、干扰、杂波、背景环境等电磁信号。并给出对应的模拟系统，包括电波暗室、控制室、信号室、转台、吊装机构、背景环境模拟器、信号模拟器、辐射阵列及馈电系统、运动小车及轨道、离散收发单元、宽带接收机、计算机及控制系统。本发明专利技术方法为电子系统的复杂电磁环境效应试验提供一种高效、可靠、可重复、高性价比的技术手段。该方法在缩短电子系统的研制周期、减少试验耗资、提高装备的战场生存能力等方面具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内场辐射式复杂电磁环境构建方法及模拟系统，属于射频半实物仿真

技术介绍
所谓复杂电磁环境，是指在一定的战场空间内，由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、密集重叠、样式复杂、动态交迭的电磁信号构成的电磁环境。构成复杂电磁环境的主要因素有敌我双方的电子对抗、各种武器装备所释放的电磁波、民用电磁设备的辐射、自然界产生的电磁现象以及中立方电磁辐射源发出的电磁波，再加上高能微波武器等定向能武器和电磁脉冲弹以及超带宽、强电磁辐射干扰机的出现，使战场的电磁环境越来越复杂。在复杂电磁环境中使用和工作的电子装备及武器系统，其工作性能和战场生存能力必然受到复杂电磁环境的影响和制约。为了积极应对这一影响，需要构建接近战场实际、满足装备性能测试和训练需求的复杂电磁环境。纵观国内外复杂电磁环境的构建方法主要有如下几种：1）利用真实的武器装备全实物构建；2）大量依靠各类信号模拟器、分布式交互仿真技术的半实物构建；3）利用计算机模拟和仿真技术的全数学模型构建。这三种复杂电磁环境的构建方法各有优缺点，且适用于电子装备及武器系统研制的不同阶段。内场辐射式复杂电磁环境构建技术属于半实物仿真技术范畴，可用于设备研制过程中、研制完成后的性能测试，甚至可替代部分全实物环境下的试验和测试。国外在上世纪六十年代开始研究该技术，并在武器装备的研制过程中得到大量应用，甚至将该技术列为关键技术，对我国实施技术封锁。从当前可查的公开资料来看，仅有应用性的介绍文字，没有涉及具体技术细节。而国内在该技术研究起步较晚，主要集中于概念研究和理论描述，对于如何构建、实施以及工程应用没有深入的阐述。综上分析，现有材料均没有很好解决该技术的构建和工程实施问题，本专利技术提出了一种构建方法，并给出了工程实施流程。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种内场辐射式复杂电磁环境构建方法及模拟系统，为电子设备及武器装备的性能测试及复杂电磁环境效应试验提供一种高效、可靠、可重复、高性价比的技术手段。该技术在缩短电子设备及武器装备的研制周期、减少试验耗资、提高装备的战场生存能力等方面具有重要应用价值。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：以大空间合理配置的电波暗室作为试验平台，利用各类信号模拟器构建复杂电磁环境信号，通过改变各模拟器参数灵活设置试验所需要的电磁信号环境；通过电波暗室内部布设的辐射单元向被试设备辐射目标、干扰、杂波、背景环境电磁信号。本专利技术还提供了一种内场辐射式复杂电磁环境模拟系统，用于实现上述内场辐射式复杂电磁环境的构建方法，其特征在于，包括：电波暗室，为复杂电磁环境的构建提供无回波的电磁波传播空间；控制室：实现转台的控制，以及试验过程的显示与操控；信号室：为各类信号模拟器设备提供放置空间；转台：被试设备安装在转台上，可实现被试设备的姿态模拟功能；吊装机构：实现被试设备的吊装；背景环境模拟器：模拟产生被试设备工作过程中的背景电磁环境信号；信号模拟器：用于产生目标回波、电子干扰、杂波等试验信号；辐射阵列及馈电系统：实现辐射信号的角位置及快速运动目标信号模拟，通过单元组合成的方式模拟设定的运动轨迹；运动小车及轨道：模拟按一定规律慢速运动的目标信号；离散收发单元：实现离散信号的辐射和接收，离散收发单元根据试验安排布置在电波暗室内部墙面；宽带接收机：实现对试验环境信号的测量、存储和分析；计算机及控制系统：实现试验系统电子设备的操控，以及设备工作状态及试验态势的显示，实现电波暗室内有关设备的视频监控显示和操控；进一步的，所述的内场辐射式复杂电磁环境模拟系统，其特征在于：还包括校准装置，该装置用于实现对自身信号幅相特性、到达角度信号的测试、校准。进一步的，所述的内场辐射式复杂电磁环境模拟系统，其特征在于：电波暗室包括暗室屏蔽工程及和吸波材料工程。进一步的，所述的内场辐射式复杂电磁环境模拟系统，其特征在于：所述转台为单个独立转台或者多个转台的组合。具体的，上述的内场辐射式复杂电磁环境的构建方法，包括以下实施步骤：（1）根据被试设备特性论证和设计电波暗室的规模和布局；（2）根据模拟被试设备的姿态运动特性研制转台，试验时，被试设备安装在转台上；（3）研制辐射阵列及馈电系统，用单元组合成的方式模拟一定的信号运动轨迹；（4）研制运动小车及轨道系统，用于模拟运动信号；（5）电波暗室内部根据模拟环境的要求，设计和布局离散收发天线；（6）研制各类信号模拟器，信号模拟器可以自己产生信号，或者通过外场录取数据再回放；（7）研制被试设备试验及测试所需的战情场景；（8）研制计算机及控制系统，协调各分系统按战情设定推进试验。有益效果：本专利技术提供的内场辐射式复杂电磁环境构建方法，相比于外场技术，具有以下优点：（1）以电波暗室作为试验平台，增强了试验过程和试验数据的保密性。（2）试验不受天气条件的影响，可以全天候工作，有利于缩短试验周期。（3）试验场地与外界电磁隔离，从而不受外界电磁信号的干扰，可以极大去除试验过程中的偶然因素，便于有针对性的分析和解决问题。（4）易于模拟复杂电磁环境，并且电磁环境参数可控，能够构建外场无法实现的复杂场景。（5）内场试验可以多次测试、反复测试，节省巨大的外场试验耗资。（6）内场试验可以替代部分外场试验，有利于降低外场飞行试验的飞行风险、避免不必要的损失。附图说明图1为本专利技术的系统示意图；图2为本专利技术的实施例示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示，一种内场辐射式复杂电磁环境的构建方法为：以大空间合理配置的电波暗室作为试验平台，利用各类信号模拟器构建复杂电磁环境信号，通过改变各模拟器参数灵活设置试验所需要的电磁信号环境。通过暗室内部布设的辐射单元向被试设备辐射目标、干扰、杂波、背景环境等电磁信号。采用下述复杂电磁环境模拟系统来实现：一、复杂电磁环境模拟系统包括如下部分：（1）电波暗室：为复杂电磁环境的构建提供无回波的电磁波传播空间，主要包含暗室屏蔽工程及和吸波材料工程，整个暗室还包括供电、空调、通风照明、消防等配套的辅助设施；（2）控制室：实现转台等设备的控制，以及试验过程的显示与操控；（3）信号室：为各类信号模拟器等设备提供放置空间；（4）转台：被试设备安装在转台上，可以实现被试设备的姿态模拟功能；（5）吊装机构：实现被试设备的吊装；（6）背本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内场辐射式复杂电磁环境的构建方法，其特征在于，以大空间合理配置的电波暗室作为试验平台，利用各类信号模拟器构建复杂电磁环境信号，通过改变各模拟器参数灵活设置试验所需要的电磁信号环境；通过电波暗室内部布设的辐射单元向被试设备辐射目标、干扰、杂波、背景环境电磁信号。

【技术特征摘要】
1.一种内场辐射式复杂电磁环境的构建方法，其特征在于，以大空间合理配置的电波
暗室作为试验平台，利用各类信号模拟器构建复杂电磁环境信号，通过改变各模拟器参数
灵活设置试验所需要的电磁信号环境；通过电波暗室内部布设的辐射单元向被试设备辐射
目标、干扰、杂波、背景环境电磁信号。
2.一种内场辐射式复杂电磁环境模拟系统，用于实现权利要求1所述内场辐射式复杂
电磁环境的构建方法，其特征在于，包括：
电波暗室，为复杂电磁环境的构建提供无回波的电磁波传播空间；
控制室：实现转台的控制，以及试验过程的显示与操控；
信号室：为各类目标模拟器设备提供放置空间；
转台：被试设备安装在转台上，可实现被试设备的姿态模拟功能；
吊装机构：实现被试设备的吊装；
背景环境模拟器：模拟产生被试设备工作过程中的背景电磁环境信号；
信号模拟器：用于产生目标回波、电子干扰、杂波试验信号；
辐射阵列及馈电系统：实现辐射信号的角位置及运动目标信号模拟，通过单元组合成
的方式模拟设定的运动轨迹；
运动小车及轨道：模拟按一定规律运动的目标信号；
离散收发单元：实现离散信号的辐射和接收，离散收发单元根据试验安排布置在电波
暗室内部墙面；
宽带接收机：实现对试验环境信号的测量、存储和分析；
计算机及控制系统：实现试验系统电子设备的操控，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾振杰，张丙伟，王传礼，
申请(专利权)人：南京长峰航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32