[发明专利]雷达扫描环境下电火工品电磁安全裕度测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁兼容性测试领域，具体涉及一种雷达扫描环境下电火工品电磁安全裕度的测量方法。

背景技术

由于电电火工品具有易控制、发火同步性好、便于远距离控制等诸多优点，广泛应用于许多引信发火机构、火箭弹点火装置等。以导弹为例，电火工品有用于启动导弹武器动力系统及其他机构的电爆管、电雷管、电点火具及点火药和用于导弹各级分离的爆炸螺栓、安全自毁用的引爆器、引信系统等。电火工品为了防静电引爆，一般均设计成“钝感”响应。非峰值响应的钝感电火工品，一般为lA、1W、5min不起爆的电爆器件，其最佳工作电流为5～8A，发火延时时间一般30ms左右。

大功率雷达发射机（如扫描雷达、相控阵雷达）是舰船上的主要辐射源，也是强电磁环境的制造者。按系统电磁环境效应要求的相关规定，“对于需要确保系统安全的电起爆装置，其最大不发火激励（MNFS）应具有至少16.5dB的电磁安全裕度；对于其它电起爆装置的最大不发火激励（MNFS）应具有6dB的电磁安全裕度。”因此，测试实船电磁环境下电火工品的感应电流来评价其电磁安全裕度是个不错的方法，但由于电流感应探头弹内布放困难且未留对外接口，无法对实弹进行感应电流的测量。因此，针对舰船雷达环境，需要探索新的电电火工品电磁安全裕度测量方法，以满足舰船弹药等武器系统电磁安全性的评估。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种雷达扫描环境下电火工品电磁安全裕度测量方法。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：雷达扫描环境下电火工品电磁安全裕度测量方法，其特征在于：它包括以下步骤：

A、在等比船舶模型或实船上，根据电火工品和雷达在等比船舶模型或实船上的位置，雷达天线的外形、尺寸以及频率信息，采用数值仿真预估方法和试验校波相结合的方式，确定电火工品最强电磁环境和测试位置；

B、以电火工品所受电磁环境最强时雷达的状态，定波束照射弹药，持续照射3~5分钟；照射完成后，检查各个电火工品的电阻阻值是否在允许范围内；若所有电火工品的电阻均符合技术规范，那么电火工品的安全裕度为：

                               （6）；

式（6）中T为雷达脉冲的重复周期，为雷达正常扫描工作时的扫描周期；

C、若有电火工品不符合技术规范，则维持正常工作时的步进角度，并逐渐增大扫描角度，扫描照射3~5分钟；照射完成后，检查各个电火工品的电阻阻值是否在允许范围内；若各个电火工品的电阻符合技术规范，那么电火工品的安全裕度为：

                                （10）；

式（10）中为本步骤工况下的雷达扫描周期；

D、若有电火工品不符合技术规范，重复进行步骤C，直至所有电火工品符合技术规范为止。

按上述方案，所述的步骤A具体为：通过数值仿真预估方法，确定最强电磁环境的理论位置；用试验校波方式引导雷达主波束对准该理论位置；在该位置附近移动测量传感器进行电磁环境测量，避免电火工品的测试位置误选在雷达近场震荡波谷区；取所测得的电磁环境中的近场平稳区域作为最强电磁环境，作为电火工品的测试位置。

按上述方案，步骤B中电火工品所受电磁环境最强时雷达的状态包括雷达仰角、方位角及其工作状态，工作状态包括工作模式、工作频率、发射功率、脉冲占空比、重复周期和脉冲个数。

本发明的工作原理为：通过雷达波的定波束照射来替代正常工作时的扫描照射，即用持续照射增强电磁环境（平均值），来获得雷达扫描环境下电火工品的相对电磁安全裕度。

以电火工品所受电磁环境最强时雷达的状态，定波束照射弹药，持续照射3~5分钟；照射完成后，检查各个电火工品的电阻阻值是否在允许范围内；若所有电火工品的电阻均符合技术规范，那么电火工品的安全裕度推导过程如下：

雷达定波束时的平均功率密度为：

                           （1），

式（1）中，E为雷达脉冲场的场强（有效值），为自由空间的波阻抗，T为雷达脉冲的重复周期。

设雷达定波束照射时转换成桥丝热能的转换因子为K，桥丝的热衰减因子为，那么桥丝t时间内损失的热量为，雷达定波束照射在桥丝上产生的平均热功率为：

                              （2），

雷达扫描照射时的平均功率密度为：

                          （3），