雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法及装置制造方法及图纸

技术编号:45854004 阅读:18 留言:0更新日期:2025-07-19 11:13
本发明专利技术公开了一种雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法及装置,包括:根据雷暴云电荷结构和飞行器结构参数构建三维仿真模型;其中,三维仿真模型包括:飞行器和雷暴云;设置三维仿真模型的边界条件;其中,边界条件包括雷暴云的电荷区空间电荷密度;对三维仿真模型进行仿真计算,得到飞行器各个位置的表面最大电场模值;根据飞行器各个位置的表面最大电场模值和大气击穿场强阈值确定飞行器的放电区域。在上述技术方案中,能够构建出更加贴近现实场景的模型,进而获得飞行器相对于雷暴云在不同位置的放电情况,在一定程度上能够体现真实场景中的电磁耦合现象,为研究飞行器静电起电与放电行为提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于静电起电放电模拟领域,具体涉及一种雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法及装置


技术介绍

1、感应起电是飞行器静电起电的重要来源之一,当飞行器在雷暴云附近飞行时,其外表面会因雷暴云电荷的电磁感应而积累一定极性的电荷。在趋肤效应下,飞行器表面电荷量的积累导致表面电场场强逐渐增大。当场强达到大气击穿阈值时,诱发空气击穿,产生静电放电。放电过程产生的宽带脉冲信号(几十赫兹至数吉赫兹),会导致强辐射电场和宽频谱电磁干扰,严重影响飞行器的通信导航系统和机载设备的正常运行。因此,深入了解飞行器在雷暴云条件下的感应起电机理至关重要。

2、目前,在飞行器静电起电研究领域,感应起电模拟主要通过等效模拟的方式来研究其起电机理。该方法通过将雷暴云中复杂的电荷结构进行简化和等效处理,例如将雷暴云的电荷分布视为点电荷、线电荷、球电荷或金属圆盘结构;同时,将飞行器复杂的几何形状和多样化的材质特性简化为带电或不带电的球形导体模型。这种简化方式虽然降低了模型构建和计算的复杂性,但也在一定程度上牺牲了对真实场景中电磁耦合现象的全面刻画。


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【技术保护点】

1.一种雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述雷暴云的电荷区空间电荷密度表示如下:

3.根据权利要求2所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述空间分布参数表示如下:

4.根据权利要求1所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述三维仿真模型还包括:无限元域、空气域、辅助空间和地面。

5.根据权利要求4所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述边界条件还包括:将所述无限元域的外侧和所述...

【技术特征摘要】

1.一种雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述雷暴云的电荷区空间电荷密度表示如下:

3.根据权利要求2所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述空间分布参数表示如下:

4.根据权利要求1所述的雷暴云场景下飞行器感应起电的建模方法,其特征在于,所述三维仿真模型还包括:无限元域、空气域、辅助空间和地面。

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:周峰高荣星周华吉任欢王巍胡俊杰龙禹东李浩森易振宇
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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