[发明专利]高空电磁脉冲在海水中传播特性的计算方法

说明书

技术领域

本发明为一种高空电磁脉冲（HEMP）在海水中传播特性的计算方法。

背景技术

高空产生的电磁脉冲（HEMP）会在海水中传播，并干扰海水中设备的电气系统正常工作，使设备发生性能降级甚至损伤。因此，在海水中设备进行设计之时，就需要对电磁脉冲环境进行良好的评估，防止不能正常工作。同时，在海水中设备运行之时，也有必要实时对当前电磁脉冲环境进行运算，决策是否需要关闭正在运行的设备。

要实现上述设计工作以及实时监控的工作，都需要计算电气系统附近的电磁脉冲波形，但是目前尚没有一种综合考虑海水的反射损耗和有限导电性影响的电磁脉冲传播特性计算方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种高空电磁脉冲在海水中传播特性的计算方法，更加准确地得到任意波形电磁脉冲在任意海水深度下的电磁脉冲波形，通过输入的电磁脉冲的入射角、极化方向、电气系统所处的深度就可以实现所述计算。

本发明是一种高空电磁脉冲在海水中传播特性的计算方法，其中，包括如下步骤：

步骤1、获取初始化参数，即在计算前获得如下参数：

海水下电气系统在海水内的深度d，即海水下电气系统距离海面的深度；

电磁脉冲源距离海面高度h；

电磁脉冲源、海水下电气系统在海面投影间的距离l；

入射电磁波的来波方向θ_i，θ_i=arctan（l/h）；

将入射电磁波电场矢量表示为水平和垂直两种极化方向的叠加，即

E→i(t)=Ei//(t)e^//+Ei⊥(t)e^⊥---(1)]]>

式中为单位矢量，E_i//、E_i⊥为水平极化波函数和垂直极化波函数；t表示时间；

步骤2、计算海水介电常数；

ϵ≈-jσω---(3)]]>

σ是海水电导率，通过电导率仪测量得到，为已知量；ω表示电磁波的角频率，j表示虚数单位；

步骤3、计算海平面反射传递函数；

首先计算电磁波的出射角为