电磁可视化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电磁可视化方法和装置，包括有如下的步骤：S1：导体线圈接收到电磁信号；S2：根据拉普拉斯方程进行理论推导，并对S1中接收到的电磁信号设置常数值代入到理论推到后的方程中；S3：根据方程演算后求得的值生成格点并计算电势的值。本发明专利技术中结合拉普拉斯方程对其进行通解，并通过导体线圈将接收到的电磁信号导入到匀强电场环境中，通过对将电磁信号中的电势和电场数据代入到通解后的拉普拉斯方程中，根据方程演算后求得的值生成格点并计算电势的值，在二维平面上展现物理场，并通过将系统绘制的等势线和电场线的图形投射到可视化面板上，实现实时观察电磁波的效果。实现实时观察电磁波的效果。实现实时观察电磁波的效果。

【技术实现步骤摘要】
电磁可视化方法和装置


[0001]本专利技术涉及电磁可视化
，具体涉及电磁可视化方法和装置。

技术介绍

[0002]电磁，物理概念之一，是物质所表现的电性和磁性的统称，如电磁感应、电磁波等等，电磁现象产生的原因在于电荷运动产生波动，形成磁场，因此所有的电磁现象都离不开电场，在现代军事演习中，电磁战是对抗中的重要一项，而具有重要意义的电磁信号，在瞬息万变的对抗中，电磁信号的捕捉和可视化能够改变对抗的有利走向，为解决现有电磁可视化的问题，提出电磁可视化方法和装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供电磁可视化方法和装置，以解决技术中的上述不足之处。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：电磁可视化方法和装置，所述电磁可视化方法包括有如下的步骤：
[0005]S1：导体线圈接收到电磁信号；
[0006]S2：根据拉普拉斯方程进行理论推导，并对S1中接收到的电磁信号设置常数值代入到理论推到后的方程中；
[0007]S3：根据方程演算后求得的值生成格点并计算电势的值；
[0008]S4：获得电势的值后，根据定义，求得电势的梯度，从而得到电场强度，从而获得绘制电场图形的所需数据；
[0009]S5：再利用MATLAB系统中三种电磁可视化函数contourf、quiver和 streamline对绘制电场图形的数据进行代码演算，并获得等势线和电场线的图形。
[0010]作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤S2中的拉普拉斯方程进行理论推导具有如下的过程：
[0011]设定匀强电场环境，并设定匀强电场中存在电介质球体，假设电介质球体的电容率为ε，半径为R，其匀强电场中的电场强度大小为E0，因为设定匀强电场中没有自由电荷，因此匀强电场中的电势满足拉普拉斯方程，从而得到通过数理，该方程的通解为：
[0012][0013][0014]又由于该问题为轴对称问题，根据m＝0，则上式简化为
[0015][0016]根据边界条件确定系数
[0017]在r＝0时，为有限值，即B
l
＝0
[0018]在r
→
∞，
[0019]在r＝R时，由于电介质球体表面的自由电荷数设定为0，故而还有边界条件，得到方程的解为：
[0020][0021]作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤S3中的生成格点并计算电势的值具体为：在二维平面上展现物理场，利用meshgrid软件生成二维格点，选取球坐标系，根据球对称性，画出其中一个切面，根据这个切面和平面极坐标并不完全一样(θ的取值范围)，因此，首先画出第一象限内的场，然后根据对称性，得到四个象限的场。
[0022]作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤S4中对电势求梯度，即得到电场强度，且在MATLAB系统中求梯度的函数为gradient。
[0023]作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤S5中的等势线和电场线的图形，其中，电场线的图形带有矢量箭头。
[0024]作为本专利技术一种优选的方案，还包括有电磁可视化装置，其中，电磁可视化装置包括有电磁可视化系统主机、可视化面板、把手和电磁波接收器，电磁波接收器安装在电磁可视化系统主机的表面，且可视化面板安装在电磁可视化系统主机的显示端，并且电磁可视化系统主机的内部设置有电磁可视化方法系统。
[0025]在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：
[0026]本专利技术中结合拉普拉斯方程对其进行通解，并通过导体线圈将接收到的电磁信号导入到匀强电场环境中，通过对将电磁信号中的电势和电场数据代入到通解后的拉普拉斯方程中，根据方程演算后求得的值生成格点并计算电势的值，在二维平面上展现物理场，并通过将系统绘制的等势线和电场线的图形投射到可视化面板上，实现实时观察电磁波的效果。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术提出的电磁可视化装置结构示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、电磁可视化系统主机；2、可视化面板；3、把手；4、电磁波接收器。
具体实施方式
[0031]为了对本专利技术的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本专利技术技术方案的几个优选的具体实施例。
[0032]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在......之上”、“在......上方”、“在......上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在......上方”可以包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0033]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0034]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0035]实施例一
[0036]参照说明书附图1，电磁可视化方法和装置：
[0037]导体线圈接收到电磁信号，根据拉普拉斯方程进行理论推导：
[0038]设定匀强电场环境，并设定匀强电场中存在电介质球体，假设电介质球体的电容率为ε，半径为R，其匀强电场中的电场强度大小为E0，因为设定匀强电场中没有自由电荷，因此匀强电场中的电势满足拉普拉斯方程，从而得到通过数理，该方程的通解为：
[0039][0040][0041]又由于该问题为轴对称问题，根据m＝0，则上式简化为
[0042][0043]根据边界条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电磁可视化方法，其特征在于：所述电磁可视化方法包括有如下的步骤：S1：导体线圈接收到电磁信号；S2：根据拉普拉斯方程进行理论推导，并对S1中接收到的电磁信号设置常数值代入到理论推到后的方程中；S3：根据方程演算后求得的值生成格点并计算电势的值；S4：获得电势的值后，根据定义，求得电势的梯度，从而得到电场强度，从而获得绘制电场图形的所需数据；S5：再利用MATLAB系统中三种电磁可视化函数contourf、quiver和streamline对绘制电场图形的数据进行代码演算，并获得等势线和电场线的图形。2.根据权利要求1所述的电磁可视化方法，其特征在于：所述步骤S2中的拉普拉斯方程进行理论推导具有如下的过程：设定匀强电场环境，并设定匀强电场中存在电介质球体，假设电介质球体的电容率为ε，半径为R，其匀强电场中的电场强度大小为E0，因为设定匀强电场中没有自由电荷，因此匀强电场中的电势满足拉普拉斯方程，从而得到通过数理，该方程的通解为：该方程的通解为：又由于该问题为轴对称问题，根据m＝0，则上式简化为根据边界条件确定系数在r＝0时，为有限值，即B
l
＝0在r
→
∞，在r＝R时，由于电介质球体表面的自由电...

【专利技术属性】
技术研发人员：万宜春，何昌其，胡水，陈志龙，张敏霞，鲁伟鑫，李诺飞，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军指挥学院，
类型：发明
国别省市：