[发明专利]一种风轮机多径散射效应分析方法

说明书

本发明公开了一种风轮机多径散射效应分析方法，属于通信技术领域，建立风轮机多径散射数学模型，然后建立介质风叶RCS模型和风轮机RCS模型并进行计算。减少了雷达接收机虚警或假目标信号。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种风轮机多径散射效应分析方法。

背景技术

由于风力发电行业的蓬勃发展，越来越多的风力发电场(以下简称风电场)正在建立，风电场的规模和风机的结构也越来越大。然而，最近研究表明，风电场的主体风轮机，由于其庞大的结构和复杂的电磁散射特性，会对雷达、导航和监视等电子设备会产生严重影响。国外发达国家，如美国、英国、德国和西班牙等，均已开始研究风电场对雷达的干扰，以期为风电场的选址和风电场干扰抑制提供技术支持。

由于风轮机庞大的结构，导致风机的RCS非常大，在某些情况下能超过1000m²，可大于波音747飞机的RCS，造成雷达回波的多径散射效应，从而会引起雷达接收机虚警或假目标的回波信号。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风轮机多径散射效应分析方法，解决现有技术中为会引起雷达接收机虚警或假目标的回波信号的技术问题。

本发明提供了一种风轮机多径散射效应分析方法，包括以下步骤，建立风轮机多径散射数学模型，然后建立介质风叶RCS模型和风轮机RCS模型并进行计算。

进一步的，所述风轮机多径散射数学模型建立包括以下步骤：选择选择雷达平面任意内一点作为目标点，其发射功率为Pt，该信号经过路程r1直接到达雷达天线的功率密度为s1，见式(1)：

该信号经过路程r2直接到达风电场的功率密度为s2，见式(2)：

该信号由风电场反射经路程r3到达雷达天线的功率密度为s3，见式(3)：

式中RCS为在入射角为θ时风轮机的雷达散射截面积，N为风轮机结构单元个数。

则目标点Pt散射信号经风电机组到达接收天线与直接到达接收天线的比值，见式(4)：

进一步的，所述介质风叶RCS模型通过FEKO软件建立。

进一步的，所述风轮机的风叶为玻璃钢介质，所述风轮机的塔架为金属。

进一步的，所述介质风叶RCS模型和风轮机RCS模型通过MATLAB进行多径求解。

本发明的有益效果为：

1.本发明提供的方法减少了雷达接收机虚警或假目标信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明介质风叶RCS模型；

图2为本发明介质风叶RCS二维值；

图3为本发明单个风轮机RCS模型；

图4为本发明单个风轮机RCS二维值；

图5为本发明单目标点多径传输示意图；

图6为本发明单目标点另一角度多径传输示意图；

图7为本发明单目标点另一角度多径传输示意图；

图8为本发明雷达平面示意图。