[發明專利]一種電磁空間仿真系統及仿真方法

在審

• 申請號: 201710762806.8
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107391887A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 廖羽宇;高建榮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 辜強

技術領域

本發明涉及電磁仿真領域，尤其是涉及一種電磁空間仿真系統及仿真方法。

背景技術

現有電磁空間應用軟件仿真中，重點是放在設備的模擬上，對雷達、電子干擾、通信等設備工作特性進行描述。各個設備模型，根據已知的對象信息進行性能仿真，電磁波傳輸特性的計算是由設備模型完成的。例如：在基于HLA仿真體系中，雷達仿真時，訂閱目標位置，根據雷達模型對不同目標位置進行性能仿真，而不是直接發射雷達信號獲取回波信號來判斷目標情況。這帶來的主要問題是：一是不能仿真實際情況，無法背靠背檢驗各項設備理論指標，缺少了逼真度；二是設備的仿真技術和設備的制造技術是相互分離的，人才和設備都不能共用。如：《基于HLA信號級火控雷達目標跟蹤系統仿真》肖強等，中國人民解放軍63981部隊，《計算機系統應用》，2016年2月。

對于電磁空間的模擬，則是采用半實物仿真方式。其設備量大，靈活性小，針對性強，主要用于電磁空間設備仿真。如系統在回路仿真、注入式仿真、嵌入式仿真等等。如:《基于人機結合的網絡電磁空間對抗試驗模式》--信息系統工程重點實驗室，周芳，《指揮信息系統與技術》2014年8月。

以上方法在電磁空間仿真中都有局限，不能完成從物理層到作戰應用的仿真。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種電磁空間仿真系統及仿真方法，解決現有方法在電磁空間仿真中都有局限，不能完成從物理層到作戰應用的仿真的問題。

本發明的發明目的通過以下技術方案來實現：

一種電磁空間仿真系統，該仿真系統包括：電磁空間仿真服務器，用于計算電磁空間的電磁分布；仿真接口單元，用于提供仿真設備與電磁空間的輸入輸出接口；控制終端，用于進行電磁空間的場景設置及時間推演。

進一步的，仿真接口單元包括輻射源仿真單元和感知傳感器仿真單元，所述輻射源仿真單元包括天線特性和輻射信號，所述感知傳感器仿真單元包括天線、接收頻段設置和變頻輸出。

進一步的，所述輻射信號用時間變量的解析表達式進行描述，由仿真設備自行控制。

進一步的，感知傳感器仿真單元與輻射源仿真單元共用或不共用天線。

進一步的，電磁空間仿真服務器根據感知傳感器仿真單元的設置、空間內的輻射源仿真單元及物體空間位置計算感知傳感器仿真單元的輸出。

進一步的，電磁空間仿真服務器的輸出形式為解析表達式或采樣后的數據輸出。

一種電磁空間仿真方法，該方法包括步驟：

(1)被攻擊目標模型按預定路線飛行；

(2)雷達仿真設備打開雷達按指定的方向進行信號發射，在輻射源數據庫中設置發射信號參數；

(3)電磁空間仿真服務器讀取物理空間內的物體特征和輻射源數據庫內的參數，根據不同感知傳感器仿真單元的位置，計算出感知信號參數及時間延遲；

(3)由雷達仿真設備的感知單元讀取對應的感知信息；

(4)雷達仿真設備讀取感知設備數據流進行信號處理，計算出目標俯仰角、方位角，并輸出；

(5)轉到第(3)步，開始新的一幀仿真。

進一步的，在仿真過程中，目標模型隨時在運動，每一幀的計算都需要提取新的位置、速度信息。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、將設備仿真技術與設備制造技術統一起來，提高了仿真的有效性，降低了仿真技術的難度；

2、本發明提供的電磁空間獨立于仿真設備，可進行背靠背的對抗仿真。

附圖說明

圖1為本發明仿真系統的組成結構示意圖；

圖2為電磁空間仿真實例圖；

圖3為電磁仿真空間中的感知天線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

本發明通過構建一個獨立于仿真設備的電磁虛擬空間，通過模擬電磁波在空間中的發射、反射(折射、散射)、傳輸效應等，為雷達、電子對抗、通信等電子設備提供一個基于軟件的逼真仿真空間。

如圖1所示，本發明的電磁空間仿真系統包括電磁空間仿真服務器、仿真接口單元和控制終端三個部分。電磁空間仿真服務器計算電磁空間的電磁分布；仿真接口單元為各個仿真設備如：雷達、電子對抗設備等提供與電磁空間的輸入輸出接口；控制終端完成電磁空間的場景設置及時間推演。