[发明专利]一种基于瞬态电磁的高强辐射场无人机线缆耦合预测方法

说明书

本发明属于耦合预测方法技术领域，具体涉及一种基于瞬态电磁的高强辐射场无人机线缆耦合预测方法，包括下列步骤：对无人机进行仿真建模；对线缆进行仿真建模；高强辐射场激励源设置；仿真设置；高强辐射场瞬态电磁/电路仿真。本发明通过平面波设置入射方向和角度，在电路模型设置探针监测芯线耦合电压，运用Nyquist方式对激励信号进行采样，双向耦合方式得到高强辐射场下无人机线缆耦合参数，为线缆防护指标量化提供依据。并且本发明基于VBA宏编程构建高强辐射场信号，可对高强辐射场信号波形自定义上升沿时间、脉冲宽度、下降沿时间、幅值、周期等参数，做到数值可调控，实现了高强辐射场信号数值模拟。

技术领域

本发明属于耦合预测方法技术领域，具体涉及一种基于瞬态电磁的高强辐射场无人机线缆耦合预测方法。

背景技术

随着武器平台雷达辐射功率越来越强，无人机在执行侦察、伴飞任务时，不可避免地遭受到敌方或友方大功率电磁辐射，因此亟需开展高无人机强辐射场防护，特别是针对机载线缆高强辐射场耦合预测尤为重要。目前，其中针对无人机高强辐射线缆耦合仿真主要是通过空间场耦合的方式进行，无法精准计算出线缆内部芯线的耦合电压，不利于线缆防护指标量化分解。因此，有必要提出一种基于瞬态电磁/电路的高强辐射场无人机线缆耦合预测方法。

发明内容

针对上述针对无人机高强辐射线缆耦合仿真主要是通过空间场耦合的方式进行，无法精准计算出线缆内部芯线的耦合电压，不利于线缆防护指标量化分解的技术问题，本发明提供了一种基于瞬态电磁的高强辐射场无人机线缆耦合预测方法，通过构建瞬态电磁电路模型，采用电路中定义的激励执行线缆耦合电路-电磁问题的一次仿真，可精准计算得到线缆内部芯线的耦合电压，为线缆防护指标量化提供依据。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于瞬态电磁的高强辐射场无人机线缆耦合预测方法，包括下列步骤：

S1、对无人机进行仿真建模；

S2、对线缆进行仿真建模；

S3、高强辐射场激励源设置；

S4、仿真设置；

S5、高强辐射场瞬态电磁/电路仿真。

所述S1中对无人机进行仿真建模的方法为：在Sloidworks软件中对无人机建立结构模型，保留机体蒙皮、机翼、垂尾主要结构，去除机体内外曲面微小结构和结构缝隙；在仿真平台CST中，创建仿真工程模板EMC/EMI→Radiated Susceptibility，选择HIRF、TimeDomain（TLM）进入仿真工程环境；选择按照1:1比例导入无人机结构模型，调整全局坐标系。

所述S2中对线缆进行仿真建模的方法为：在CST Cable工作室，新建节点N1（X1，Y1，Z1）、N2（X2，Y2，Z2）、N3（X3，Y3，Z3）、N4（X4，Y4，Z4）；建立Segments N1- N2、N2- N3、N3-N4，创建Cable Bundles B1，定义线缆类型。

所述S3中高强辐射场激励源设置的方法为：运用CST VBA技术构建正弦波模拟高强辐信号；其中激励信号中心频率为f0，峰值场强为E0，上升时间为Trise ，持续时间为Thold，下降时间为Tfall；激励信号辐射方向采用平面波Plane Wave正面辐照无人机。

所述S4中仿真设置的方法为：仿真频率：Simulation Frequency设置：定义Fmin、Fmax；仿真背景：Background：Normal；仿真边界：Boundaries：Open add space；电场监测点位置 ：Probe1：E-Field（X1，Y1，Z1），Probe2：E-Field（X2，Y2，Z2），场监视器：分别构建电场监视器 e-field（f=f0），磁场监视器h-field（f=f0），表面电流监视器surface-current（f=f0）。