复杂电磁环境预测系统设计与实现（二）

　　3 复杂电磁环境预测系统

　　基于以上理论分析，构建典型场景下的电磁环境预测系统。复杂电磁环境预测系统由四个模块组成，即参数输入模块，图形显示模块，操作模块和结果显示模块。其中，参数输入模块包括典型战场场景选择，辐射源及接收点参数设置，地图加载等。复杂电磁环境预测系统演示总界面如图5所示。

　　场景分为三种，如图6所示。操作模块包括辐射源放置，场强预测，图形绘制，模型选择，可以根据战场环境特点，选择相应模型进行图形绘制与分析。以海战场为例进行复杂电磁环境预测，并给出分析结果。辐射源放置如图7所示，仿真参数设置如下：辐射源频率1 500 MHz,发射功率46 dBm,发射增益16 dB,接收增益为0 dB,系统损耗为3 dB,发射天线高度为30 m,接收天线高度为1.5 m,收发天线距离为15 km .

　　距辐射源一定距离的接收点处的电磁环境预测结果如图8所示，覆盖区的接收功率用颜色的深浅（由红至蓝）来衡量，其中红色表示功率越强，蓝色表示越弱。

　　如图9 所示分别给出了自由空间、基于统计模型（Oku-mura-Hata）以及基于PE 的电磁波传播损耗、接收功率及场强随距离的变化关系。

　　当辐射源与定向接收存在角度关系时，不同工作频率及角度关系下，接收点的功率如图10 所示。图10（a）为不同角度接收功率随距离的变化；图10（b）为不同频率接收功率随角度的变化。

　　当海面电磁波传播收发天线高度均为10 m,海面路径0.6倍菲涅耳间隔路径距离内没有障碍，计算模型与ITU-R_P.1546-3模型的仿真对比如图11所示。

　　对特定战场环境中某地理位置处的电磁环境进行预测，即可按照上述思路，在考虑影响辐射源电磁辐射因素的基础上，结合具体的环境信息，在不同环境场景中调用不同的电磁波传播模型，终实现电磁环境的预测。

　　4 结语

　　从以上的仿真可以看出，本系统可以方便、快速地模拟计算出电磁波在复杂战场环境下的路径损耗、接收功率与场强值，并能够直观、实时地显示，因此，复杂电磁环境预测系统对于战场复杂电磁环境下武器装备受扰分析与效能评估具有辅助作用。本仿真系统在电磁环境预测过程中，虽然考虑了电磁波传播路径损耗、天线方向增益、发射功率等因素，但对于传播路径损耗影响因素、天线极化特性等，考虑得还不是很充分，因此本系统还有待于完善，将以上因素考虑进去，将为今后的电磁环境预测系统提供更加完美的仿真环境。（作者：高颖 ,王凤华，胡占涛 ,郭淑霞）