[發明專利]一種降低飛機內部電磁環境模擬復雜性的近似簡化方法

無效

• 申請號: 201410130893.1
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103869198A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 戴飛;包貴浩;蘇東林;李文杰;曾達
• 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: 趙文穎

技術領域

本發明涉及一種降低飛機內部電磁環境模擬復雜性的近似簡化方法，適用于飛機內部關鍵電子設備電磁環境模擬的構建，從而為關鍵電子設備準確有效的電磁兼容性預測評估提供一個較為真實的電磁環境。

背景技術

現今飛機機內電磁環境十分復雜，干擾源數量繁多，耦合路徑交疊錯雜，很難梳理好各空間的交互關系，找出占主導地位的耦合路徑。飛機機內電磁環境的模擬是一個較難解決的問題。原因有以下三點：（1）機內干擾源種類繁多，干擾形式多樣，如無線電發射設備的諧波、交調干擾、電源調壓器、逆變器、電感性電氣設備的瞬態干擾等；（2）考慮機身重量，多數線纜缺少屏蔽層防護，同時大量線纜捆扎成束，極易造成線纜間無意的電磁耦合，并且機內線纜數量龐大和網絡復雜，給場線、線線耦合干擾的分析帶來較大難題；（3）機內艙體存在不完整屏蔽，會有通道、觀察窗、通風散熱孔、接口縫隙等，電子設備可能也有多層屏蔽，還可能與外部電路有多路連接，電磁能量耦合到電子設備的途徑存在多種可能性。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種降低飛機內部電磁環境模擬復雜性的近似簡化方法，通過梳理飛機內電磁干擾交互關系，找出占主導地位的耦合路徑和干擾源，從而實現快速準確地模擬機內電磁環境。在模擬機內電磁環境的條件下，可以進行有效的電磁兼容性預測評估，避免飛機內部電子設備電磁兼容性的“欠設計”和“過設計”。

一種降低飛機內部電磁環境模擬復雜性的近似簡化方法，包括以下幾個步驟：

步驟1：初步拓撲分解；

根據飛機內部隔艙，將飛機內部空間分割為若干個子空間，設每個子空間形成一個封閉曲面，封閉曲面即為屏蔽層，對各個子空間進行編號標識，設V_i,j表示一個子空間，i表示子空間所屬的屏蔽層次，j用于區分同一屏蔽層次下不同的子空間；

屏蔽層次表示外部電磁信號到達設備端口經屏蔽層的個數；

最后，得到飛機機艙的拓撲分解圖；

步驟2：構造電磁作用樹狀圖；

在步驟1的飛機機艙的拓撲分解圖基礎上，得到干擾源發出的電磁信號到達被試設備的電磁能量耦合路徑，設電磁信號經過電磁能量耦合路徑產生的能量損耗用傳輸函數表示，構造出被試設備的電磁作用樹狀圖，得到被測設備耦合的電磁能量；

設被測設備耦合的電磁能量為P_r，第n個干擾源發射的電磁信號能量為P_tn，其中n∈[1,N]，N為干擾源的個數；設第n個干擾源通過M個電磁能量耦合路徑到達被測設備，其中第m個電磁能量耦合路徑的傳輸函數為T_mn，則第n個干擾源經過第m個電磁能量耦合路徑到達被測設備的電磁能量為P_rmn，用公式表示為P_rmn＝P_tnT_mn；

被測設備耦合的電磁能量P_r為：

Pr=Σn=1NΣmPtnTmn]]>

步驟3：簡化電磁作用樹狀圖；

貢獻率表示單個干擾源經過單一耦合路徑到達被測設備的電磁能量與被測設備耦合的總電磁能量的比值；設第n個干擾源經過第m個耦合路徑到達被測設備的電磁能量貢獻率為X_mn，則貢獻率X_mn為：

Xmn=PrmnPr]]>

設去除貢獻率小的電磁能量耦合路徑的判斷閾值為S；