[發明專利]一種用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法及系統有效
| 申請號： | 202010779184.1 | 申請日： | 2020-08-05 |
| 公開（公告）號： | CN112036011B | 公開（公告）日： | 2022-09-20 |
| 發明（設計）人： | 謝慧;趙林;吳華寧;鄭龍根;馮慧婷 | 申請（專利權）人： | 中國人民解放軍海軍工程大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F17/18;G06F17/11;G06F17/15 |
| 代理公司： | 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224 | 代理人： | 張英 |
| 地址： | 430033 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 水下 航行 甚低頻 通信 傳輸 分析 方法 系統 | ||
1.一種用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：創建地球-電離層波導模型，基于所述模型獲取甚低頻波在地球-電離層波導的場強傳播公式；
S2：按收信點計算甚低頻波場強：設定發信參數、時間參數和所述水下航行器至少一個收信點的位置信息，基于所述場強傳播公式獲取在所述時間參數內至少一個所述收信點的甚低頻波場強值的分布；
S3：按方位角計算甚低頻波場強：設定發信參數、時間參數和所述水下航行器航行方位角，基于所述場強傳播公式獲取在所述時間參數內所述方位角航行路徑上甚低頻波場強值的分布；
S4：按區域計算甚低頻波場強：設定發信參數、時間參數和所述水下航行器航行區域范圍的位置信息，基于所述場強傳播公式獲取在所述時間參數內所述航行區域范圍內甚低頻波場強值的分布；
S5：按航線計算甚低頻波場強：設定發信參數、時間參數和所述水下航行器航線拐點的位置信息，基于所述場強傳播公式計算在所述時間參數內所述航線上甚低頻波場強值的分布；
S8：根據所述甚低頻波場強值分析所述水下航行器的甚低頻波可通率，從而制定航行和通信策略。
2.根據權利要求1所述的用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法，其特征在于，所述場強傳播公式為：
其中，E0為收信點的甚低頻波場強，j為虛數單位，η0為自由空間波阻抗，λ為波長，Ids為當發信源為垂直電偶極子時的偶極矩，d為發信臺站和收信點之間距離，k為自由空間波數，a為地球半徑，θ為發信臺站和收信點至地球質心的夾角，θ＝d/a。
3.根據權利要求2所述的用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法，其特征在于，所述S1包括：
S11：以地心空間球面坐標系為工作坐標創建甚低頻波的擴散地球-電離層波導數學物理模型，獲得球形波導的模方程；
S12：采用牛頓迭代法獲取基于球面波函數三階近似的球形波導中垂直電場的計算公式；
S13：設定地球-電離層源輻射為垂直偶極子，獲取甚低頻波在地球-電離層波導的場強傳播公式。
4.根據權利要求3所述的用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法，其特征在于，所述S11包括：
S14：以地心空間球面坐標系為工作坐標創建甚低頻波的擴散地球-電離層波導數學物理模型，獲取基于球形波函數表示的標量函數；
S15：基于Airy積分對所述標量函數中的球形波函數進行三階近似求解，獲取球形波導的模方程。
5.根據權利要求1所述的用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法，其特征在于，所述方法還包括：
S6：按數值建模計算甚低頻波場強：根據所述水下航行器航行距離創建環境區域模型，基于所述環境區域模型和場強傳播公式獲取所述航行距離范圍內甚低頻波場強值的分布；
S7：按水下深度計算甚低頻波場強：設定發信參數和所述水下航行器收信點的水下深度，基于所述場強傳播公式獲取在所述收信點水下垂直深度的甚低頻波場強值的分布。
6.根據權利要求1所述的用于水下航行器的甚低頻波通信傳輸分析方法，其特征在于，所述方法還包括：
S9：建立全球大氣噪聲數據庫，基于所述全球大氣噪聲數據庫獲取全球任一收信點在時間段內的噪聲參數，并由此獲取全球任一收信點在時間段內的信噪比模型；
S10：根據所述信噪比模型和甚低頻波場強值分析所述水下航行器的甚低頻波可通率，從而制定航行和通信策略。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國人民解放軍海軍工程大學，未經中國人民解放軍海軍工程大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010779184.1/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
