本申請(qǐng)屬于電磁仿真，特別涉及一種動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、多種電磁信號(hào)同時(shí)存在于一定的區(qū)域內(nèi)，這個(gè)區(qū)域可以指空域、時(shí)域、頻域或者是功率域，這些電磁信號(hào)對(duì)電子設(shè)備的使用會(huì)有一定影響，這樣的電磁環(huán)境稱為復(fù)雜電磁環(huán)境。復(fù)雜電磁環(huán)境的特點(diǎn)是電磁環(huán)境中的信號(hào)數(shù)量密集，要素組成不斷變化，信號(hào)本身也是動(dòng)態(tài)變化的，波形也頗為復(fù)雜，體現(xiàn)在時(shí)域、頻域、空域、能量上，同時(shí)還具有電磁波本身的傳播特征。

2、航空裝備系統(tǒng)關(guān)乎飛機(jī)的安全，現(xiàn)階段在研發(fā)和試驗(yàn)階段大都使用外場(chǎng)電磁環(huán)境試驗(yàn)，也就是將航空裝備系統(tǒng)放置在大量真實(shí)的電子信息系統(tǒng)中，以此來(lái)模擬真實(shí)存在的電磁環(huán)境。但隨著電磁環(huán)境的復(fù)雜度增加，外場(chǎng)電磁環(huán)境試驗(yàn)時(shí)需要耗費(fèi)大量的人力物力，同時(shí)依靠外場(chǎng)來(lái)模擬真實(shí)任務(wù)場(chǎng)景中的環(huán)境變化以及驗(yàn)證航空裝備系統(tǒng)的性能非常困難，基本無(wú)法使用實(shí)物裝備來(lái)模擬真實(shí)的任務(wù)場(chǎng)景中的復(fù)雜電磁環(huán)境，因此一般采用建模與仿真的方法輔助外場(chǎng)電磁環(huán)境試驗(yàn)，為裝備試驗(yàn)提供動(dòng)態(tài)且逼真的電磁環(huán)境。

3、目前的電磁環(huán)境仿真形式一種是只仿真幅度信息的功能仿真，另一種是仿真出具體波形，不但有幅度信息還有相位信息的信號(hào)級(jí)別仿真。功能仿真將數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)計(jì)算，輸出數(shù)學(xué)模型的幅度大小，不包含信號(hào)的各項(xiàng)參數(shù)，在信號(hào)處理過(guò)程中實(shí)時(shí)性好，比較靈活；信號(hào)級(jí)別仿真需要模擬整個(gè)信號(hào)的變化過(guò)程，通過(guò)比較精細(xì)的數(shù)學(xué)模型得到信號(hào)，并且包含信號(hào)中的參數(shù)信息，是空間某一點(diǎn)處電磁環(huán)境中的信號(hào)疊加結(jié)果。

4、上述的電磁環(huán)境仿真方案，雖能對(duì)信號(hào)環(huán)境中信號(hào)本身的逼真度進(jìn)行一定程度的仿真，但是無(wú)法體現(xiàn)任務(wù)場(chǎng)景中電磁環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化特征，電磁環(huán)境的變化是復(fù)雜的，可能是信號(hào)本身的變化，也可能是產(chǎn)生電磁波的裝備變化。

5、因此需要一種構(gòu)建動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境的方法，以便能夠模擬實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜電磁環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供了一種動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，以解決或減輕背景技術(shù)中的至少一個(gè)問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：一種動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，包括：

3、上位機(jī)，用于對(duì)任務(wù)場(chǎng)景中產(chǎn)生電磁信號(hào)的航空裝備進(jìn)行部署，通過(guò)控制航空裝備的電磁信號(hào)參數(shù)進(jìn)行仿真生成態(tài)勢(shì)信息；

4、下位機(jī)，用于獲取所述態(tài)勢(shì)信息，并將所述態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與映射而生成數(shù)據(jù)流，以及獲取控制模塊反饋的中斷信號(hào)，并根據(jù)所述中斷信號(hào)以預(yù)定時(shí)間間隔將所述數(shù)據(jù)流發(fā)送給控制模塊；

5、控制模塊，用于獲取所述數(shù)據(jù)流，并將所述數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成對(duì)基帶板和/或射頻模塊進(jìn)行控制的控制信號(hào)；

6、基帶板，用于根據(jù)控制信號(hào)實(shí)時(shí)模擬對(duì)應(yīng)雷達(dá)的雷達(dá)信號(hào)樣式，并將所述雷達(dá)信號(hào)樣式轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)；

7、射頻模塊，用于獲取控制信號(hào)和中頻信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)和中頻信號(hào)生成包含多種雷達(dá)信號(hào)的射頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境的仿真。

8、在本申請(qǐng)可選實(shí)施方式中，所述上位機(jī)與下位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信。

9、在本申請(qǐng)可選實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)流包括頻率、脈寬、脈沖重復(fù)時(shí)間、信號(hào)樣式、幅相控制。

10、在本申請(qǐng)可選實(shí)施方式中，所述下位機(jī)通過(guò)pci總線與控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

11、在本申請(qǐng)可選實(shí)施方式中，所述基帶板與射頻模塊通過(guò)io接口與控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

12、在本申請(qǐng)可選實(shí)施方式中，所述基帶板與射頻模塊之間通過(guò)射頻線路連接，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的傳輸。

13、另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案是：一種采用如上任一所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建的方法，其包括：

14、步驟s10，通過(guò)所述上位機(jī)對(duì)任務(wù)場(chǎng)景中產(chǎn)生電磁信號(hào)的航空裝備進(jìn)行部署，并通過(guò)上位機(jī)控制航空裝備的電磁信號(hào)參數(shù)進(jìn)行仿真生成態(tài)勢(shì)信息；

15、步驟s20，通過(guò)所述下位機(jī)獲取所述態(tài)勢(shì)信息并將所述態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與映射而生成數(shù)據(jù)流，所述下位機(jī)同時(shí)獲取控制模塊反饋的中斷信號(hào)，并根據(jù)所述中斷信號(hào)以預(yù)定時(shí)間間隔將所述數(shù)據(jù)流發(fā)送給控制模塊；

16、步驟s30，通過(guò)所述控制模塊獲取所述數(shù)據(jù)流并將所述數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成對(duì)基帶板和/或射頻模塊進(jìn)行控制的控制信號(hào)；

17、步驟s40，所述基帶板根據(jù)控制信號(hào)實(shí)時(shí)模擬對(duì)應(yīng)雷達(dá)的雷達(dá)信號(hào)樣式，并將所述雷達(dá)信號(hào)樣式轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)；

18、步驟s50，通過(guò)射頻模塊獲取控制信號(hào)和中頻信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)和中頻信號(hào)生成包含多種雷達(dá)信號(hào)的射頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境的仿真。

19、在本申請(qǐng)可選實(shí)施方式中，所述上位機(jī)、下位機(jī)、控制模塊、基帶板和/或射頻模塊具備系統(tǒng)自檢能力，當(dāng)所述基帶板或射頻模塊自檢后，將自檢信息反饋至控制模塊，所述控制模塊將自檢信息反饋至下位機(jī)，所述下位機(jī)將自檢信息反饋至上位機(jī)，最終通過(guò)上位機(jī)的顯示界面顯示自檢信息。

20、本申請(qǐng)的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)及方法可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境的模擬，提升航空裝備在電磁環(huán)境試驗(yàn)中任務(wù)場(chǎng)景下的電磁環(huán)境逼真程度，驗(yàn)證航空裝備在未來(lái)實(shí)際任務(wù)中的性能，同時(shí)相比部署大量真實(shí)的電子信息系統(tǒng)，可大幅降低航空裝備的電磁環(huán)境試驗(yàn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)(10)與下位機(jī)(20)通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信。

3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流包括頻率、脈寬、脈沖重復(fù)時(shí)間、信號(hào)樣式、幅相控制。

4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)(20)通過(guò)pci總線與控制模塊(30)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶板(40)與射頻模塊(50)通過(guò)io接口與控制模塊(30)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

6.如權(quán)利要求5所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶板(40)與射頻模塊(50)之間通過(guò)射頻線路連接，用于實(shí)現(xiàn)中頻信號(hào)的傳輸。

7.一種采用如權(quán)利要求1至6任一所述的動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建的方法，其特征在于，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述上位機(jī)(10)、下位機(jī)(20)、控制模塊(30)、基帶板(40)和/或射頻模塊(50)具備系統(tǒng)自檢能力，當(dāng)所述基帶板(40)或射頻模塊(50)自檢后，將自檢信息反饋至控制模塊(30)，所述控制模塊(30)將自檢信息反饋至下位機(jī)(20)，所述下位機(jī)(20)將自檢信息反饋至上位機(jī)(10)，最終通過(guò)上位機(jī)(10)的顯示界面顯示自檢信息。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建系統(tǒng)，包括：上位機(jī)，用于對(duì)任務(wù)場(chǎng)景中產(chǎn)生電磁信號(hào)的航空裝備進(jìn)行部署，通過(guò)控制航空裝備的電磁信號(hào)參數(shù)進(jìn)行仿真生成態(tài)勢(shì)信息；下位機(jī)，用于獲取態(tài)勢(shì)信息，并將態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與映射而生成數(shù)據(jù)流，以及獲取控制模塊反饋的中斷信號(hào)，并根據(jù)中斷信號(hào)以預(yù)定時(shí)間間隔將數(shù)據(jù)流發(fā)送給控制模塊；控制模塊，用于獲取數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成對(duì)基帶板和/或射頻模塊進(jìn)行控制的控制信號(hào)；基帶板，用于根據(jù)控制信號(hào)實(shí)時(shí)模擬對(duì)應(yīng)雷達(dá)的雷達(dá)信號(hào)樣式，并將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的中頻信號(hào)；射頻模塊，用于獲取控制信號(hào)和中頻信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)和中頻信號(hào)生成包含多種雷達(dá)信號(hào)的射頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)復(fù)雜電磁環(huán)境的仿真。

技術(shù)研發(fā)人員：姜卓,孫翔宇,張津漠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19