[發(fā)明專利]艦船靜電場(chǎng)的基于點(diǎn)電源的深度換算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810222854.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN108519524A
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇伏波海洋探測(cè)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R29/12
• 分類號(hào): G01R29/12
• 代理公司: 常熟市常新專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32113
• 代理人: 王曉霞

1.一種艦船靜電場(chǎng)的基于點(diǎn)電源的深度換算方法，其特征在于包括如下步驟：

S1)確定擬合艦船靜電場(chǎng)的點(diǎn)電源個(gè)數(shù)和位置；

S2)測(cè)量船體下方某深度平面上的兩條及以上測(cè)線的電場(chǎng)數(shù)據(jù)；

S3)對(duì)測(cè)量點(diǎn)建立電場(chǎng)計(jì)算模型，建立電場(chǎng)方程；

S4)求解電場(chǎng)方程，得到點(diǎn)電源的效電荷，并算出點(diǎn)電源的偶極矩；

S5)利用得到的偶極矩算出空間中任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艦船靜電場(chǎng)的基于點(diǎn)電源的深度換算方法，其特征在于所述的步驟S1)中又包括如下步驟：

S11)建立船體坐標(biāo)系o-xyz，其中，y軸為船體的橫向方向，z軸為船體的垂直方向；

S12)在y軸上取d點(diǎn)和g點(diǎn)，d點(diǎn)和g點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)o中心對(duì)稱，設(shè)od＝B/2，B為船寬，在z軸上取c點(diǎn)，oc的長(zhǎng)度為船體的吃水深度；

S13)在cd連線的中垂線上設(shè)置等效點(diǎn)源e，為保證所有測(cè)量點(diǎn)均在泰勒展開的收斂半徑之外，使以等效點(diǎn)源e作為圓心且經(jīng)過(guò)c點(diǎn)、d點(diǎn)以及最近測(cè)量點(diǎn)s的圓的半徑最小，而最近測(cè)量點(diǎn)s和點(diǎn)源e之間的距離R設(shè)為最大收斂半徑；

S14)計(jì)算等效點(diǎn)源e的最小個(gè)數(shù)n_min，

其中，z₀為等效點(diǎn)源e的垂直坐標(biāo)，T為艦船吃水深度，L為艦船水線長(zhǎng)度，為等效點(diǎn)源在縱向方向上的最大間隔，方括號(hào)表示選擇超過(guò)括號(hào)里數(shù)值的最小偶數(shù)；

S15)假設(shè)等效點(diǎn)源e的個(gè)數(shù)為n，取n稍大于n_min，由n求出點(diǎn)源e的位置信息x_i，

其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艦船靜電場(chǎng)的基于點(diǎn)電源的深度換算方法，其特征在于所述的步驟S3)中，假設(shè)等效點(diǎn)源的坐標(biāo)分別為(x_i，y_i，z_i)，i＝1,2，Λ，n，其中，n為等效點(diǎn)源個(gè)數(shù)，測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)及其電場(chǎng)值分別為(x_j，y_j，z_j)和(Ex_j，Ey_j，Ez_j)，j＝1,2，…，m，通過(guò)計(jì)算每個(gè)點(diǎn)源相當(dāng)于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的距離函數(shù)K_1x(S_i，P_j)、K_1y(S_i，P_j)和K_1z(S_i，P_j)，來(lái)建立電場(chǎng)方程：

并求得Q_i。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的艦船靜電場(chǎng)的基于點(diǎn)電源的深度換算方法，其特征在于在求解所述的電場(chǎng)方程時(shí)，通過(guò)最小二乘法將電場(chǎng)方程轉(zhuǎn)化為最小泛函數(shù)

的求解。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的艦船靜電場(chǎng)的基于點(diǎn)電源的深度換算方法，其特征在于在獲得點(diǎn)源個(gè)數(shù)n、點(diǎn)源坐標(biāo)(x_j，y_j，z_j)和點(diǎn)源等效電荷Q_i之后，所述偶極矩通過(guò)如下公式進(jìn)行估算：