背景与需求
军用车辆编队行驶中,由于地形和地质的不同,车辆上的天线辐射性能会发生变化,可能引起诸如传感器覆盖不足、通信链路失效、干扰机(反简易爆炸装置)保护区缩小、电磁辐射危害等问题。
需要分析在特定的场景下,即,特定的地形(平原、山地等)、地质(干燥、潮湿等)、车辆位置、车辆和安装在车辆上的天线、发射功率、频率等条件下,通过仿真手段来系统地评估上述问题,并对可行的应对措施进行评估和选择。
难点与挑战
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车辆编队问题,涉及到地形和地质环境的建模处理,这是很大尺度下的电磁场计算问题,需要高效的算法,又必须满足精度的需求;
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车辆上的天线性能分析,涉及小尺度天线和大尺度载体的双重条件,需要快速而精确地设置天线模型,快速而精确地进行天线在车辆上的布局分析;
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车辆间的通信,需考虑从发射机到接收机的完整链路,有天线、大气、地面多径的影响,还有环境噪声等因素,需要进行非常严密的设置和分析;
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车辆编队的各种电磁相关问题,都需要专业的后处理过程,将电磁场数据转换为系统分析数据,直观获得各种业务数据,这是仅仅靠电磁仿真软件无法做到的。
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。编队问题,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、辐射危害分析、编队分析,包括下列功能及性能:
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分析频率从HF到40GHz以上
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天线库和天线安装到车辆上
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装备库和装备集成安装到车辆上
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辐射危害分析 (HERP、HERO、HERF和HERE)
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地形和建筑物的影响评估
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编队分析
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反简易爆炸装置效率评估
方案的特点和优势
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专业的针对地面车辆和编队电磁问题定制的解决方案;
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在一个统一的集成平台中,集成了CAD模型处理、网格自动生成、装备库、天线库、环境库、高频快速求解器、低频加速全波求解器、专用后处理器等一套完整的工具;
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同时具有电磁求解器和系统级电路求解器,可以考虑系统级问题,例如EMI和链路预算;
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大量的专用后处理工具,直接获得直观的业务性能参数。
典型案例