[发明专利]一种降低飞机内部电磁环境模拟复杂性的近似简化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低飞机内部电磁环境模拟复杂性的近似简化方法，适用于飞机内部关键电子设备电磁环境模拟的构建，从而为关键电子设备准确有效的电磁兼容性预测评估提供一个较为真实的电磁环境。

背景技术

现今飞机机内电磁环境十分复杂，干扰源数量繁多，耦合路径交叠错杂，很难梳理好各空间的交互关系，找出占主导地位的耦合路径。飞机机内电磁环境的模拟是一个较难解决的问题。原因有以下三点：（1）机内干扰源种类繁多，干扰形式多样，如无线电发射设备的谐波、交调干扰、电源调压器、逆变器、电感性电气设备的瞬态干扰等；（2）考虑机身重量，多数线缆缺少屏蔽层防护，同时大量线缆捆扎成束，极易造成线缆间无意的电磁耦合，并且机内线缆数量庞大和网络复杂，给场线、线线耦合干扰的分析带来较大难题；（3）机内舱体存在不完整屏蔽，会有通道、观察窗、通风散热孔、接口缝隙等，电子设备可能也有多层屏蔽，还可能与外部电路有多路连接，电磁能量耦合到电子设备的途径存在多种可能性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种降低飞机内部电磁环境模拟复杂性的近似简化方法，通过梳理飞机内电磁干扰交互关系，找出占主导地位的耦合路径和干扰源，从而实现快速准确地模拟机内电磁环境。在模拟机内电磁环境的条件下，可以进行有效的电磁兼容性预测评估，避免飞机内部电子设备电磁兼容性的“欠设计”和“过设计”。

一种降低飞机内部电磁环境模拟复杂性的近似简化方法，包括以下几个步骤：

步骤1：初步拓扑分解；

根据飞机内部隔舱，将飞机内部空间分割为若干个子空间，设每个子空间形成一个封闭曲面，封闭曲面即为屏蔽层，对各个子空间进行编号标识，设V_i,j表示一个子空间，i表示子空间所属的屏蔽层次，j用于区分同一屏蔽层次下不同的子空间；

屏蔽层次表示外部电磁信号到达设备端口经屏蔽层的个数；

最后，得到飞机机舱的拓扑分解图；

步骤2：构造电磁作用树状图；

在步骤1的飞机机舱的拓扑分解图基础上，得到干扰源发出的电磁信号到达被试设备的电磁能量耦合路径，设电磁信号经过电磁能量耦合路径产生的能量损耗用传输函数表示，构造出被试设备的电磁作用树状图，得到被测设备耦合的电磁能量；

设被测设备耦合的电磁能量为P_r，第n个干扰源发射的电磁信号能量为P_tn，其中n∈[1,N]，N为干扰源的个数；设第n个干扰源通过M个电磁能量耦合路径到达被测设备，其中第m个电磁能量耦合路径的传输函数为T_mn，则第n个干扰源经过第m个电磁能量耦合路径到达被测设备的电磁能量为P_rmn，用公式表示为P_rmn＝P_tnT_mn；

被测设备耦合的电磁能量P_r为：

Pr=Σn=1NΣmPtnTmn]]>

步骤3：简化电磁作用树状图；

贡献率表示单个干扰源经过单一耦合路径到达被测设备的电磁能量与被测设备耦合的总电磁能量的比值；设第n个干扰源经过第m个耦合路径到达被测设备的电磁能量贡献率为X_mn，则贡献率X_mn为：

Xmn=PrmnPr]]>

设去除贡献率小的电磁能量耦合路径的判断阈值为S；