[发明专利]一种大型地下工程整体HEMP环境实测评估方法

说明书

一种大型地下工程整体HEMP环境实测评估方法，涉及电磁环境评估技术，本发明通过连续波电流源发射不同频率的连续波信号，并使用接收天线和数据采集仪接收采集工程内外的电磁场信号，将采集到的信号使用信号处理终端处理，为大型地下工程整体HEMP环境实测评估提供了科学有效的方法，可为人防工程、城市综合管廊系统、城市地铁系统等大型地下工程整体HEMP环境实测评估提供设备支撑等，本发明具有结构简便，操作方便，使用效果好等特点，适合大范围的推广和应用。

技术领域

本发明涉及电磁环境评估技术，具体涉及一种大型地下工程整体HEMP环境实测评估方法。

背景技术

已知的，核武器高空爆能产生强烈的核电磁脉冲，主频段在100kHz～300MHz，能通过多种途径进入地下工程内部，干扰或毁伤工程内部电气设备。大型地下工程规模大、被覆厚薄不均匀、内部结构复杂、电磁耦合途径多样，难以通过仿真精确评估其内部HEMP(高空爆核电磁脉冲)环境；大型HEMP环境模拟器也由于尺寸、成本、架设难度等限制无法应用至现场实测。因此，针对大型地下工程整体HEMP环境的定量实测评估受技术能力限制，至今无法开展。那么如何提供一种大型地下工程整体HEMP环境实测评估方法就成了本领域技术人员的长期技术诉求。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种大型地下工程整体HEMP环境实测评估方法，本发明为大型地下工程整体HEMP环境实测评估提供了科学有效的方法，可为人防工程、城市综合管廊系统、城市地铁系统等大型地下工程整体HEMP环境实测评估提供设备支撑等。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种大型地下工程整体HEMP环境实测评估方法，所述评估方法具体包括如下步骤：

第一步、准备及布放测量系统：

A、布放测量系统：

测量系统构中大型偶极子天线垂直于地面布放，一端接地，另一端挂载，距离大型地下工程1～5km，通过连续波电流源激励大型偶极子天线后辐射出电磁波；

B、电场强度衰减量计算：

地下工程内部某一点P位置处在频率为f的入射连续波作用下的电场衰减量表示为：

其中，S_dB(f)表示频率f连续波电场的衰减量，E_P0(f)表示频率f的连续波在地下工程外地面处电场强度，E_P(f)表示地下工程内部P点位置处的电场强度；

C、由连续波衰减量估计脉冲波响应：

地下工程被覆层整体视为一个大型屏蔽结构，若将电磁波进入地下工程的过程视为一个信号传输系统，显然它是一个因果线性系统或弱非线性系统，设HEMP时域函数为x(t)，经过一个系统后输出为y(t)，设系统的传递函数为h(t)，则有

Y(ω)＝X(ω)H(ω)

其中Y(ω)、X(ω)和H(ω)分别是x(t)、y(t)和h(t)的傅里叶变换，H(ω)是系统的频域响应，写成幅度和相位的形式为

H(ω)＝|H(ω)|e^jθ(ω)

|H(ω)|为幅频特性，e^jθ(ω)为相频特性，θ(ω)为相角；

对于一个因果线性系统来说，无论输入信号如何，时域传递函数h(t)是固定不变的，地下工程被覆层可视为因果线性系统，其相频特性可以任意选择，但满足最小相位条件的相频特性是唯一的，设一个因果线性系统的频域响应为H(ω)，则