基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法与流程

1.本发明涉及一种复杂电磁环境的方案生产方法，具体涉及基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法。


背景技术：

2.电磁信号环境的元要素是指独立、不相关的对信号进行描述的基本信号参数，可以描述信号及信号环境的状态和变化，并且在试验中可控。另外，还包括对其他电磁环境要素的描述性元素，用以描述信号及信号环境的影响因素，如平台运动及天线转动等等，这部分元素也可以表示成某一类参数，如运动参数。把元要素归纳为描述性的参数，可以通过对元要素的统计和运算可以得到电磁环境评价指标的基本参数。
3.电磁环境构建是指综合利用各种技术手段尽量逼真的构建真实的目标电磁环境，实现目标电磁环境的等效“搬移”，对电磁环境进行“再现”的技术。试验电磁环境构建，通过试验方案规定试验电磁环境构建要求，一般规定各种参试辐射源的数量、工作频段以及工作参数等。
4.电子信息系统试验电磁环境的构建主要包括两大类：一类是基于实际电子信息设备或大功率模拟器的外场电磁环境构建；另一类是基于电磁信号仿真的内场电磁环境构建。
5.基于实际电子设备或大功率模拟器的外场电磁环境构建，主要采用实际的电子信息设备或者大功率特种电子设备模拟器，在特定区域或试验场构建立体空间的电磁环境。
6.基于电磁信号仿真的内场电磁环境构建，主要采用射频信号模拟器或计算机建模仿真，通过辐射和直接注入的方式，依托电波暗室构建局部空间的试验电磁环境。
7.现有的电磁环境构建方法，通常是针对特定的试验任务需求而设计，信号辐射源的种类及信号模拟方式比较固定。对电磁环境动态变化的控制只有通过既定的脚本对辐射源参数进行改变，或通过仿真程序控制改变信号的发射类型和参数等。
8.在现有的电子信息系统试验电磁环境应用需求中，往往需要构建各种不同规模、不同工作场景的电磁环境，这就必须体现电磁环境复杂多变的特点。传统的电磁环境构建方法很难满足不断发展的电磁环境构建需求，目前还无法做到对电磁环境构建全过程实现实时、灵活的控制，难以体现实际电磁环境瞬息万变的特点。受限与当前电磁环境构建能力，尤其是高端硬件构建资源保障能力有限时，需要考虑如何利用有限的资源进行开放可重构的电磁环境构建，以便利用较小的代价实现较高的应用效益。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题是目前按照构设方案脚本信息控制复杂电磁环境构设装备、不能够应用于复杂电磁环境构设装备的性能验证试验，系统实际战技指标大大低于设计指标，系统性能严重劣化，严重损害装备体系实战能力，目的在于提供基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法，解决上述的问题。
10.本发明通过下述技术方案实现：基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法，所述方法包括如下步骤：s1：获取电磁环境信息，并根据电磁环境信息规划典型化电磁环境，并在规划时对通信环境、雷达环境、光电环境和自扰互扰电磁环境进行构建；s2：随后进行复杂电磁环境生成，根据规划的多种电磁信号要素分析规划复杂电磁环境的表征体系，分析规划中要素电磁信号情况及电磁信号影响状态，再依据复杂电磁环境构成确定电磁环境表征体系中的要素；s3：分析复杂电磁环境中要素的相关状态，确定边界，再通过模拟构设典型使用环境，并选择所需型号装备，将装备选定后，确定装备分布方式以及战术行动参数；s4：对构设生成的复杂电磁环境进行试验评估，根据评估结果调整、修改电磁环境生成中存在的数据偏差。
11.复杂电磁环境主要由人为产生的电磁环境信号、电子装备的自扰互扰信号、民用电磁环境信号以及自然电磁环境信号等四种信号构成。
12.我国普遍缺乏体系化的复杂电磁环境试验设施和设备，国内绝大多数武器装备的试验都是以部件、分系统的形式，在靶场理想环境下进行的，武器系统复杂电磁环境下的抗干扰能力没有得到充分的、成系统、成体系的考核和验证，导致现役装备在复杂电磁环境下的作战训练中，暴露出抗干扰能力不足，系统实际战技指标大大低于设计指标，系统性能严重劣化，严重损害装备体系实战能力。本发明以规划评估双反馈技术为重要手段，以仿真技术作为支撑点，构建出符合时间要求的复杂电磁环境场景体系，则能在平时实现必要的虚拟复杂电磁环境战场环境对作战体系作战能力的考核，并能以作战能力指标制定出对作战体系更新研制提供向上跨越的指导支撑，同时也能对作战人员实行必要的战技能力提升。
13.进一步地，规划典型化电磁环境包括对雷达信号、通信信号、光电信号、民用电磁信号、自然电磁信号以及区域内自扰互扰电磁信号的规划。
14.进一步地，构设通信环境时，根据需求选取通信方式，具体构建时通过电台技术参数、电台部署信息、通信信号形式、通信网络属性进行搭建。
15.进一步地，构设雷达环境时，通过雷达技术参数、雷达部署信息、雷达信号形式属性进行搭建。
16.进一步地，构设光电环境时，通过光电设备平台、光电发生源、光电信号探测器进行搭建。
17.进一步地，构设自扰互扰电磁环境信号时，根据同时段、同频段等电磁信号产生自扰互扰因素，并对自扰互扰结果进行搭建。
18.进一步地，所述步骤s2中电磁信号要素包括设备种类、设备数量、战术技术性能指标、工作体制、信号特征、辐射源编成关系、战场分布规律、机动规律、用频规律。
19.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本发明基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法，按照构设方案脚本信息控制复杂电磁环境构设装备、可应用于复杂电磁环境构设装备的性能验证试验、也可应用于复杂电磁环境对抗仿真试验以及复杂电磁环境构设装备的模拟控制训练；2、本发明基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法，以仿真技术作为支撑点，构建出符合时间要求的复杂电磁环境场景体系，则能在平时实现必要的虚拟复
杂电磁环境战场环境对作战体系作战能力的考核。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：图1为本发明规划评估双反馈技术复杂环境构设流程图。
21.图2为本发明复杂电磁环境表征体系图。
22.图3为本发明电磁环境评估指标图。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
24.如图1所示，本发明基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境方案生成方法，所述方法包括如下步骤：s1：获取电磁环境信息，并根据电磁环境信息规划典型化电磁环境，并在规划时对通信环境、雷达环境、光电环境和自扰互扰电磁环境进行构建；s2：随后进行复杂电磁环境生成，根据规划的多种电磁信号要素分析规划复杂电磁环境的表征体系，分析规划中要素电磁信号情况及电磁信号影响状态，再依据复杂电磁环境构成确定电磁环境表征体系中的要素；s3：分析复杂电磁环境中要素的相关状态，确定边界，再通过模拟构设典型使用环境，并选择所需型号装备，将装备选定后，确定装备分布方式以及战术行动参数；s4：对构设生成的复杂电磁环境进行试验评估，根据评估结果调整、修改电磁环境生成中存在的数据偏差。
25.基于规划评估双反馈技术的复杂电磁环境构设方案生成原理如图1所示。整体方案生成技术的主要工作流程如下所述。
26.1）规划典型化电磁环境，包括对雷达信号、通信信号、光电信号、民用电磁信号、自然电磁信号以及区域内自扰互扰电磁信号的规划，由于各种战场所面临的复杂电磁环境与其作战任务、作战对象、作战地域等条件密切相关，所面临的电磁环境组成繁杂、要素多，需要在分析预测的基础上，针对性的抽样选取。
27.构设通信环境时，根据需求选取不同的通信方式，具体构建时通过电台技术参数、电台部署信息、通信信号形式、通信网络等属性加以描述。
28.构设雷达环境时，通过雷达技术参数、雷达部署信息、雷达信号形式等属性加以描述；构设光电环境时，通过光电设备平台、光电发生源、光电信号探测器等方面来描述；构设自扰互扰电磁环境信号时，考虑同时段、同频段等电磁信号产生自扰互扰因素，并对自扰互扰结果进行考虑；
民用电磁环境和自然电磁环境对试验训练的影响相对较小，根据实际情况进行构建。
29.2）复杂电磁环境生成，根据规划的多种电磁信号要素分析规划复杂电磁环境的表征体系，考虑环境中各电磁信号要素之间的相关性，依据仿真任务战术行动参数进行复杂电磁环境的生成。
30.首先对规划想定中的各个要素进行分析，包括设备种类、设备数量、战术技术性能指标、工作体制、信号特征、辐射源编成关系、战场分布规律、机动规律、用频规律等；在区域环境下，按照想定规划中各要素电磁辐射状况或者对电磁辐射的影响情况配置各电磁辐射源，并通过战术或者技术上的调整来灵活构设复杂电磁态势。
31.3）对构设生成的复杂电磁环境进行试验评估，根据评估结果及时调整、修改电磁环境生成中存在的数据偏差。
32.平台基础电磁环境，用频装备在作战区域工作时，主要的评估指标为平均场强值；非对抗干扰电磁环境的评估指标包括频率准确度和平均场强值或者信噪比；电子对抗环境的评估指标主要包括干扰方式参数、干扰信号样式、平均场强值（功率值）、频率准确度、信号占用带宽等；民用、自然电磁环境的评估指标主要是平均场强值。
33.实施例二本实施例在实施例一的基础上，对平均场强值的计算进行具体验证，平均场强值计算如下所述：区域场强是通过辐射源在某个区域的能量分布计算完成的。将某个区域进行一定精度的栅格化后计算辐射源到此区域上每一典型点的通信链路，便组成了区域能量的计算。其中通信链路的效能值r的计算方式为，p代表辐射源的功率（单位w），g代表天线增益（单位db），l代表传播损耗（单位db）：这里需要将p转为dbm，通过公式：g代表天线增益（单位db）的计算，其中天线增益的计算方式通常取决于的天线的类型：定向天线、全向天线、数据集天线。
34.定向天线：在输入的一定范围内天线增益为最大增益，其余部分为0。
35.全向天线：在整个全向的角度中天线增益始终为最大增益。
36.数据集天线：通过外部数据的输入，形成一个特定的天线方向图，通常这个数据的形式为一个360*180=64800个数据的数据集，计算天线增益的时候会根据目标相对于辐射源的方位角和俯仰角在此数据集中确定唯一一个天线增益。
37.l代表传播损耗（单位db）的计算。
38.自由空间传播是最简单的传播模型，基于公式：其中freq代表辐射源的频率（单位兆赫兹），km代表辐射源距离目标点的距离（单位千米）。
39.频率准确度计算方法如下所述：用频装备在工作中都会有一个标称的中心工作频率，用 表示。设实际工作频率与标称工作频率的最大偏差为 ，则用频装备的频率准确度为：以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。