一种水下目标磁异常特性联合仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，属于水下目标探测技术领域，包括以下步骤：步骤S1：在COMSOL Multiphysics中创建水下目标几何模型；步骤S2：建立计算域，与水下目标几何模型形成联合体；步骤S3：设置水下目标几何模型的运动参数；步骤S4：设置材料及物理场属性；步骤S5：对模型进行网格剖分；步骤S6：添加研究并计算绘图；步骤S7：使用MATLAB调用COMSOL模型；步骤S8：根据实际需要，输入一组参数；步骤S9：求解模型，显示磁异常场的时空分布；步骤S10：根据仿真结果，进行数据处理与分析；本发明专利技术，在Windows下，以MATLAB语言、MATLAB APP Designer为工具，可视化呈现一维、二维及三维视图下的仿真结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下目标探测，具体涉及一种水下目标磁异常特性联合仿真方法。

技术介绍

1、地磁场的磁化作用使许多物质表现出磁性特征而产生磁场，当物体的磁场叠加到地磁场上时，地磁场则会产生一定的变化，形成磁异常现象。

2、为了准确评估实际情况下目标的磁异常特征，必须结合磁异常模型和各种变化因素对目标磁异常场时空特性进行深入建模分析，从而更有效地应用于辅助航空磁探、磁性导航、舰艇消磁等领域。

3、目前主流的磁场有限元分析软件有ansys、flux3d、comsol等，联合运用matlab与comsol进行仿真的原因为：

4、matlab三维动态图形有特殊限制，不能实现用户自定义任意三维形状模型，而comsol不仅具有丰富的cad建模工具，并且支持第三方模型的导入，满足了仿真系统中建立三维动态模型的需求；

5、但是matlab是解释性的语言，占用计算机资源多，代码运行效率较低，而以有限元分析为基础的仿真软件comsol是大型通用cae软件，求解功能和后处理功能强大，广泛运用于有限元仿真领域；>

6、但是co本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤S1中，在模型向导中选用三维，并在物理场接口下，选择AC/DC模块中的“磁场，无电流(mfnc)”物理场；创建一种水下目标的简化模型，其中艉部为一个圆台壳体，围壳为由椭圆拉伸而成的实心柱体，用以模拟目标垂向的非对称因素。

3.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤S2中，在水下目标几何模型外围绘制计算域，分割为上方空气域和下方海水域，将模型置于海水域内部，全部构建后将自动形成联合体...

【技术特征摘要】

1.一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤s1中，在模型向导中选用三维，并在物理场接口下，选择ac/dc模块中的“磁场，无电流(mfnc)”物理场；创建一种水下目标的简化模型，其中艉部为一个圆台壳体，围壳为由椭圆拉伸而成的实心柱体，用以模拟目标垂向的非对称因素。

3.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤s2中，在水下目标几何模型外围绘制计算域，分割为上方空气域和下方海水域，将模型置于海水域内部，全部构建后将自动形成联合体。

4.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤s3中，α为目标航向角，即为载体目标相对于探测坐标系绕z轴旋转的角度，磁矩为m的目标在空间场点(x，y，z)产生的磁场强度为：其中向量r的模为计算场点距目标中心的距离，r的方向由目标中心指向计算场点，

5.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤s4中，水下目标模型和计算域的材料采用内置材料库中的相应材料，设置相对磁导率和目标磁屏蔽厚度；

6.根据权利要求1所述的一种水下目标磁异常特性联合仿真方法，其特征在于：所述步骤s5中，水下目标模型的中部采用映射功能划分，艏、艉部和围壳采用自由三角形网格划分；计算域则采用自由四面体网格划分；网格精度选择“用户自定义”，进行最大/最小单元尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏磊，董昕瑜，杨益新，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：