[发明专利]一种舰船平台短波多天线空间资源优化分配方法

摘要

本发明公开了一种舰船平台短波多天线空间资源优化分配方法，包括以下步骤：1)确定影响短波系统天线布局方案的指标参数，包括隔离度、失真度和场强限值；2)以隔离度、失真度和场强限值为优化目标，建立短波系统天线布局优化多目标函数模型；3)确定目标函数模型的约束条件；4)明确需要进行优化的天线，并参数化描述可用的EMC布局位置；5)结合船模天线布局，产生天线布局初始方案；6)利用基于模拟退火的遗传算法求解短波天线布局多目标函数模型，进行迭代计算，获得需要进行优化的天线的最优布置。

主权项

一种舰船平台短波多天线空间资源优化分配方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定影响短波系统天线布局方案的指标参数，包括隔离度、失真度和场强限值；2)以隔离度、失真度和场强限值为优化目标，建立短波系统天线布局优化多目标函数模型，该多目标函数模型目标函数模型加约束条件函数模型组成。2.1)目标函数模型：其中：式(1)中，n表示频率点的个数，fp表示天线在第p个频率点的工作频率，Fp表示天线工作在fp时的目标函数，其物理含义是某种天线布局方案在某个频点fp时的天线群体的物理特征；ωp为Fp(·)的加权系数，表示fp在天线使用中的重要程度；式(2)中，M表示在天线优化布局过程中需要考虑的所有天线数量,L'ij(·)为归一化后的Lij xi,yi,zi,xj,yj,zj,fp；Lij(·)表示位于点(xi,yi,zi)的天线i与位于点(xj,yj,zj)的天线j之间的空间隔离度，dij表示单个天线对的隔离度加权系数，它的值取决于单个天线对在整个天线系统中的重要程度，取值区间为[0,1]；σi'(·)为归一化后的σi(xi,yi,zi,fp)；σi(·)表示天线i在点(xi,yi,zi)时的水平方向图失真度；ti表示单副天线的失真度加权系数，它的值取决于单副天线对整个天线系统的重要程度，取值区间均为[0,1]且ei'(·)表示归一化的ei xi,yi,zi,fp，近场场强相对值ei xi,yi,zi,fp定义为：其中,Ei xi,yi,zi,fp表示第i副天线在近场区的人员、燃油和武备区所产生的场强，E0xi,yi,zi,fp表示相关标准在近场区内的场强限定值，si表示单副天线发射时的近场场强相对值的加权系数，它的值取决于单副天线在整个天线系统中的重要程度，取值区间为[0,1]且3)确定目标函数模型的约束条件；所述约束条件包括强制性约束条件和非强制性约束条件；3.1)强制性约束条件，如下：(a)同时工作的接收天线i和j之间的水平距离应不小于3米，即：(b)同时工作的发射天线i和j之间的水平距离应不小于其中较短天线的长度：3.2)非强制性约束条件非强制性约束条件是在天线优化布局过程中，尽量要满足的约束条件，包括(a)现行国军标规定的舰载短波通信天线布局的隔离度和失真度要求，主接收天线i与主发射天线j之间的隔离度两者失真度L'ij(·)的要求分别为：(b)先行国军标对舰船上不同区域的短波辐射场强有着不同的约束值E0xi,yi,zi,fp，4)明确需要进行优化的天线，并参数化描述可用的天线布局位置范围；5)将基于船模的天线布局结果，直接作为天线布局初始方案；6)利用基于模拟退火的遗传算法求解短波天线布局多目标函数模型，进行迭代计算，获得需要进行优化的天线的最优布置。