[發明專利]高空電磁脈沖在海水中傳播特性的計算方法

在審

• 申請號: 201410041175.7
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN104808074A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 吳強;曹雷團;陳曦;付繼偉;周春曉
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明為一種高空電磁脈沖（HEMP）在海水中傳播特性的計算方法。

背景技術

高空產生的電磁脈沖（HEMP）會在海水中傳播，并干擾海水中設備的電氣系統正常工作，使設備發生性能降級甚至損傷。因此，在海水中設備進行設計之時，就需要對電磁脈沖環境進行良好的評估，防止不能正常工作。同時，在海水中設備運行之時，也有必要實時對當前電磁脈沖環境進行運算，決策是否需要關閉正在運行的設備。

要實現上述設計工作以及實時監控的工作，都需要計算電氣系統附近的電磁脈沖波形，但是目前尚沒有一種綜合考慮海水的反射損耗和有限導電性影響的電磁脈沖傳播特性計算方法。

發明內容

本發明的目的是提出一種高空電磁脈沖在海水中傳播特性的計算方法，更加準確地得到任意波形電磁脈沖在任意海水深度下的電磁脈沖波形，通過輸入的電磁脈沖的入射角、極化方向、電氣系統所處的深度就可以實現所述計算。

本發明是一種高空電磁脈沖在海水中傳播特性的計算方法，其中，包括如下步驟：

步驟1、獲取初始化參數，即在計算前獲得如下參數：

海水下電氣系統在海水內的深度d，即海水下電氣系統距離海面的深度；

電磁脈沖源距離海面高度h；

電磁脈沖源、海水下電氣系統在海面投影間的距離l；

入射電磁波的來波方向θ_i，θ_i=arctan（l/h）；

將入射電磁波電場矢量表示為水平和垂直兩種極化方向的疊加，即

E→i(t)=Ei//(t)e^//+Ei⊥(t)e^⊥---(1)]]>

式中為單位矢量，E_i//、E_i⊥為水平極化波函數和垂直極化波函數；t表示時間；

步驟2、計算海水介電常數；

ϵ≈-jσω---(3)]]>

σ是海水電導率，通過電導率儀測量得到，為已知量；ω表示電磁波的角頻率，j表示虛數單位；

步驟3、計算海平面反射傳遞函數；

首先計算電磁波的出射角為