背景与需求
军用车辆之间,以及车辆与地面设施之间的通信信号,从发射机到发射天线,经过空间传播和地面多径影响,到达接收天线和接收机,经过一条复杂的通信链路。通信的成功与否,不是简单地依靠距离的远近,而是与链路上各个环境的所有因素紧密相关。分析各种场景下的通信链路预算,是必要的,也是可行的。
难点与挑战
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通信链路设计的因素种类多,需要多种建模和分析手段;
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车辆在地形环境中,通信链路涉及电磁波与地形的相互作用,需要精确而快速的计算方法;
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车辆或地面站上发射和接收天线的辐射性能,需要考虑天线与车辆或建筑物及地面的相互作用,需要能够计算电大问题的精确方法;
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地质条件、大气衰减、噪声模型等影响通信链路的数据繁杂,需要建立数据库,并有效管理和利用;
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由于许多数据具有多变性,因此需要进行在一定范围内的统计分析,并提供直观的结果,这并非传统的电磁场软件能够实现。
我们的方案
方案的构成
军用车辆电磁分析平台——VEMAF,是IDS英国分部专为军用车辆和地面固定军事设施的电磁兼容、雷达隐身和红外隐身问题开发的软件平台。车辆在地形环境中的通信链路预算问题,涉及到的主要模块有:天线建模、天线布局分析、地形和建筑物影响分析、通信链路预算分析,包括下列功能及性能:
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从CAD自动生成网格
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分析频率从HF到超过40GHz
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天线性能和安装
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地形和建筑物的评估
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天线库、材料库、噪声模型库、运动轨迹库等
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通信链路预算分析设置
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通信链路预算后处理
方案的特点和优势
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统一的专业的平台,解决整个链路上各种影响因素的建模设置和数据库管理,提供快速而精确的求解器和专用而强大的后处理器;
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通过导入地形数字卫星地图,并划分地形网格,采用精确而快速的算法,能精确而快速地考虑地形对天线和电磁波的影响;
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数据库能够提供各种常用天线、地面电磁参数、噪声模型、收发信机的模型,便于使用和管理;
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整个流程固化,便于知识的积累和传承。
典型案例