[发明专利]一种电磁兼容性平衡状态优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统电磁兼容性平衡状态优化方法，属于电磁兼容设计领域。

背景技术

在多个设备协同工作的电子、电气系统中，某一设备的产生的电磁干扰会通过传导发射和辐射发射等方式耦合至另一设备上，造成另一设备的性能下降，甚至无法正常工作。随着集成电路的越来越精密化和系统设备的日益复杂化，系统对电磁兼容的要求一直受到人们的广泛关注。

在直升机系统设计制造后期，会对整机进行各种电磁兼容标准的测试，以表明机载设备装机状态下的全机电磁兼容性能合格，此时许多机载设备已经设计定型完成，对测试中出现的电磁兼容问题进行整改的难度、耗费极大。而从直升机方案阶段到工程研制阶段，对机载设备辐射电磁兼容性进行有效、实时控制的手段有限，没有明确量化的辐射电磁兼容性标准，使得电磁兼容过程控制中，很难达到监控目的。对出现辐射电磁兼容性问题的系统进行调整优化的过程中，系统自身所包含的设备数量庞大，且相互间耦合关系错综复杂，难以得到最佳的优化方案。

发明内容

本发明的目的是为了能够实现直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容性平衡状态优化，提出了一种基于直升机整机短波频段辐射电磁兼容平衡度数据处理的电磁兼容性平衡状态优化方法。

根据型号研制初期确定的电磁兼容性总体技术要求，整机电磁兼容性要求通常包括：1、构成整机各个机载设备、分系统间要能够兼容工作，即自兼容；2、系统自身满足电磁环境适应性的要求；3、对于整个系统辐射发射的限制。这三个部分构成了整机的电磁兼容性。

电磁兼容性平衡：当系统同时满足上述三个条件时，系统处于电磁兼容性平衡状态。任意机载电子设备必须处于电磁兼容性平衡状态，不同型号根据其总体技术要求不同，需要达到的电磁兼容性平衡状态也不尽相同。

在该方法中，提出了一种建立在整机短波频段辐射矩阵基础上，用于评价直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容性平衡状态优劣程度的指标，记为：直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度b，依靠对辐射电磁兼容平衡度进行预先计算，结合军标限值，采用单纯形法策略完成直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度的数据处理，形成直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容性调整方案的优选，解决了以往由于机载设备之间的辐射耦合关系所导致的整机短波频段辐射电磁兼容性平衡状态难以准确预测，无法提出最佳优化方案的问题。考虑军标GJB5313-2004《电磁辐射暴露限值和测量方法》中对人员作业区域暴露限值要求，针对直升机系统整机辐射电磁兼容平衡度进行数据处理，提高了整机短波频段电磁兼容性平衡状态优化的针对性和有效性。

一种基于短波频段电磁辐射暴露测量的整机短波频段辐射电磁兼容性平衡状态优化方法，包括以下几个步骤：

第一步：划分直升机人员作业区域；

第二步：测量直升机机载设备在不同区域内短波频段的辐射强度，得到机载设备短波频段辐射矩阵；

第三步：获取m个机载设备的短波频段人员作业区域暴露限值，得到短波频段人员暴露限值矩阵；

第四步：获取机载设备短波频段辐射电磁兼容性裕值矩阵；

第五步：获取短波频段各个机载设备辐射权值，并得到机载设备短波频段辐射权值矩阵；

第六步：获取直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度；

第七步：根据第六步得到的直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度，判断是否对直升机系统辐射电磁兼容性进行整改或者优化；

第八步：获取短波频段机载设备理想辐射限值，得到短波频段人员理想暴露限值矩阵；

第九步：获取直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度最优解；

第十步：根据直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容性调整矩阵ΔT，对直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容性平衡状态进行优化。

本发明基于直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度考察，对整机短波频段辐射电磁兼容性平衡状态进行分析，完成整机短波频段辐射电磁兼容性调整方案的优选，其优点在于：

（1）实现了直升机研制方案阶段到工程研制阶段辐射电磁兼容性平衡状态的量化；

（2）为系统辐射电磁兼容性的实时监控提供了评估手段；

（3）为机载设备调整优化提供了技术支撑；

（4）采用单纯形法策略完成直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容平衡度的数据处理，形成直升机系统整机短波频段辐射电磁兼容性调整方案的优选，解决了以往由于机载设备之间的辐射强耦合关系所导致的整机短波频段辐射电磁兼容性难以准确预测，无法提出最佳优化方案的问题。