[發明專利]一種殘差賦權求和的電磁兼容性平衡狀態量化評價方法

有效

• 申請號: 201210592886.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103063965A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 蘇航;賈云峰;胡修;吳亮;魏嘉利;馬超;武南開;馬新超;蘇東林
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種基于短波頻段電磁輻射暴露測量的整機短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態量化評價方法，所針對的短波頻段是指3MHz～30MHz，方法包括以下幾個步驟：

第一步：劃分直升機人員作業區域；

根據直升機物理結構以及直升機飛行、直升機地面維護過程中作業人員的活動區域，采用軍標GJB?5313-2004《電磁輻射暴露限制和測量方法》對直升機機身以及附近區域進行劃分，得到直升機人員作業區域，并分別命名為：區域1，區域2，區域3，……，區域n，n表示劃分區域的數量，n≥3；n個區域中至少應包括駕駛艙區域、乘員艙區域以及大功率天線的機身附近區域；

第二步：測量直升機機載設備在不同區域內短波頻段的輻射強度，得到機載設備短波頻段輻射矩陣；

測量平臺包括計算機、測量接收機、衰減器和環形天線；計算機、測量接收機、衰減器、環形天線依次通過導線連接；

環形天線放置在待測區域內，直升機機載設備在工作時，環形天線對機載設備的短波頻段電磁輻射進行接收，得到短波頻段電磁輻射發射信號，衰減器對短波頻段電磁輻射發射信號進行衰減，計算機控制測量接收機對衰減后的短波頻段電磁輻射發射信號進行采集，得到機載設備在該區域內的短波頻段電磁輻射強度，通過計算機記錄短波頻段電磁輻射強度；

具體步驟為：

步驟201：采用測量平臺，測量機載設備在每個區域內的短波頻段電磁輻射強度，設直升機系統共有m個機載設備，具體為：

采用測量平臺，在區域1內進行測量，開啟第一個機載設備，測量得到第一個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_1，1，關閉第一個機載設備，開啟第二個機載設備，測量得到第二個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_1，2，關閉第二個機載設備，……，同理，開啟第m個機載設備，測量得到第m個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_1,m，關閉第m個機載設備；完成區域1的機載設備短波頻段電磁輻射強度測量；

采用測量平臺，在區域2內進行測量，開啟第一個機載設備，測量得到第一個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_2，1，關閉第一個機載設備，開啟第二個機載設備，測量得到第二個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_2，2，關閉第二個機載設備，……，同理，開啟第m個機載設備，測量得到第m個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_2,m，關閉第m個機載設備；完成區域2的機載設備短波頻段電磁輻射強度測量；

……

同理，采用測量平臺，在區域n內進行測量，開啟第一個機載設備，測量得到第一個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_n，1，關閉第一個機載設備，開啟第二個機載設備，測量得到第二個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_n，2，關閉第二個機載設備，……，同理，開啟第m個機載設備，測量得到第m個機載設備的短波頻段電磁輻射強度，記為Tre_n,m，關閉第m個機載設備；完成區域n的機載設備短波頻段電磁輻射強度測量；

步驟202：根據步驟201中得到的測量結果，建立機載設備短波頻段輻射矩陣T：

第三步：獲取m個機載設備的短波頻段人員作業區域暴露限值，得到短波頻段人員暴露限值矩陣；

短波頻段的電磁輻射包括連續波、脈沖波兩種輻射類型，確定m個機載設備的短波頻段類型，獲取機載設備的短波頻段人員作業區域暴露限值，GJB?5313-2004中對作業區域短波頻段連續波、脈沖波暴露限值的確定方法為：

（1）作業區域短波頻段連續波連續暴露的暴露限值為：

（2）作業區域短波頻段連續波間斷暴露的暴露限值為：

當頻率為3MHz～10MHz時，暴露限值為610/f?V/m；

當頻率為10MHz～30MHz時，暴露限值為61.4?V/m；

（3）作業區域短波頻段脈沖波連續暴露的暴露限值為：

（4）作業區域短波頻段脈沖波間斷暴露的暴露限值為：

當頻率為3MHz～10MHz時，暴露限值為305/f?V/m；

當頻率為10MHz～30MHz時，暴露限值為43.4?V/m；

其中，f表示機載設備的輻射頻率，單位為MHz，得到m個機載設備的短波頻段人員作業區域暴露限值為：

第一個機載設備的短波頻段人員作業區域暴露限值記為Expl₁；

第二個機載設備的短波頻段人員作業區域暴露限值記為Expl₂；

……

第m個機載設備的短波頻段人員作業區域暴露限值記為Expl_m；

建立短波頻段人員暴露限值矩陣E：

第四步：獲取機載設備短波頻段輻射電磁兼容性裕值矩陣；

步驟401：步驟202中得到的機載設備短波頻段輻射矩陣T和第三步中得到的短波頻段人員暴露限值矩陣E均為n×m階矩陣，進行矩陣相減S＝E-T，得到：

δ_i,j＝Expl_j-Tre_i,j

其中，i表示矩陣的行，j表示矩陣的列，δ_i,j為矩陣S中對應的元素：

步驟402：對矩陣S中的各元素進分別行歸一化處理：

δi,j′=δi,jExplj]]>

其中，δ′_i，j表示δ_i,j歸一化處理后的值，Expl_j表示矩陣E中第j列中任意元素的值，得到機載設備短波頻段輻射電磁兼容性裕值矩陣S'：

若機載設備短波頻段輻射電磁兼容性裕值矩陣S'中出現負值元素，根據木桶原理，則令所有正值元素的值為0，矩陣S'中僅保留負值元素；

第五步：獲取短波頻段各個機載設備輻射權值，并得到機載設備短波頻段輻射權值矩陣；

步驟501：根據GJB?72A-2002《電磁干擾和電磁兼容術語》中對分系統和設備的關鍵性類別分類原則，得到m個機載設備電磁兼容分類指標EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}，具體為：

根據GJB?72A-2002《電磁干擾和電磁兼容術語》，分系統和設備的關鍵性類別分為以下三類：

（1）Ⅰ類這類電磁兼容問題可能導致壽命縮短、運載工具受損、任務中斷、代價高昂的發射延遲或不可接受的系統效率下降；

（2）Ⅱ類這類電磁兼容問題可能導致運載工具故障、系統效率下降，并導致任務無法完成；

（3）Ⅲ類這類電磁兼容問題可能引起噪聲、輕微不適或性能降級，但不會降低系統的預期有效性；

采用層次分析法策略，獲得滿足Ⅰ類的機載設備的電磁兼容分類指標為AA；獲得滿足Ⅱ類的機載設備的電磁兼容分類指標為AB；獲得滿足Ⅲ類的機載設備的電磁兼容分類指標為AC，則m個機載設備的電磁兼容分類指標為

步驟502：獲取電磁兼容分類權重；

對m個機載設備電磁兼容分類指標EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}進行數據處理，獲得機載設備電磁兼容分類權重EM＝{em₁,em₂,…,em_m}；

其中：1≤r≤m，1≤q≤m；

em₁表示第一個機載設備的電磁兼容分類指標eml₁的權重；

em₂表示第二個機載設備的電磁兼容分類指標eml₂的權重；

……

em_m表示第m個機載設備的電磁兼容分類指標eml_m的權重；

步驟503：獲取人員作業區域分類權重；

n個人員作業區域的分類指標HAL＝{1,1,…,1}，得到人員作業區域分類權重HA={1n,1n,...,1n}T;]]>步驟504：采用賦權關系W＝HA×EM，對步驟502中得到的機載設備電磁兼容分類權重EM＝{em₁,em₂,…,em_m}和步驟503中得到的人員作業區域分類權重進行處理，獲得機載設備短波頻段輻射權值矩陣W，其中，w_i,j為矩陣W中對應的元素：

第六步：獲取直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容平衡度；采用對應項加權求和策略對第四步中得到的短波頻段輻射電磁兼容性

裕值矩陣S′和第五步中得到的機載設備短波頻段輻射權值矩陣W中的元素進行數據處理，得到直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容平衡度b；

第七步：根據第六步得到的直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容平衡度，調整機載設備，優化系統輻射電磁兼容性平衡度；

若b≥0，表示直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容性符合國軍標要求，不會對工作區域的人員輻射安全造成影響；

若b＜0，表示直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容性平衡度不符合國軍標要求，將會對作業區域的人員輻射安全造成影響，此時，根據機載設備短波頻段輻射電磁兼容性裕值矩陣S'中負值元素的位置與大小，對直升機機載設備進行電磁兼容性整改，并對整改后的直升機系統重復第二步到第六步，直至直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容平衡度b≥0，即直升機系統整機短波頻段輻射電磁兼容性平衡度滿足國軍標要求。

2.根據權利要求1所述的一種基于短波頻段電磁輻射暴露測量的整機短波頻段輻射電磁兼容性量化表征方法，所述的大功率天線為大于等于50W的機載天線。