| 用戶(hù)需求
評(píng)估復(fù)雜電磁環(huán)境下設(shè)備的性能，傳統(tǒng)外場(chǎng)試驗(yàn)存在成本高，周期長(zhǎng)，樣本單一，工程難度大等缺點(diǎn)，傳統(tǒng)軟件仿真無(wú)法模擬真實(shí)信號(hào)變化，參考價(jià)值有限。因此需要一種能同時(shí)兼顧傳統(tǒng)外場(chǎng)試驗(yàn)和軟件仿真的解決方案，既可解決系統(tǒng)成本問(wèn)題，又能反映復(fù)雜電磁環(huán)境下真實(shí)信號(hào)變化的解決方案，能將外場(chǎng)測(cè)試在內(nèi)場(chǎng)進(jìn)行高度還原，同時(shí)支持軟件仿真、半實(shí)物仿真和實(shí)物測(cè)試。
| 解決方案
復(fù)雜電磁環(huán)境下的外場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)景，用于多種設(shè)備的性能評(píng)估，主要包括以下部分：
1) 無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備：衛(wèi)星搭載星載通信設(shè)備，空中飛機(jī)搭載機(jī)載通信設(shè)備，地面車(chē)輛搭載車(chē)載通信設(shè)或手持通信設(shè)備，各類(lèi)通信設(shè)備之間組成多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)；
2) 無(wú)線(xiàn)電探測(cè)設(shè)備：地面設(shè)備跟蹤掃描空中或地面目標(biāo)，同時(shí)地面車(chē)輛搭載多種汽車(chē)無(wú)線(xiàn)電探測(cè)設(shè)備，各類(lèi)無(wú)線(xiàn)電探測(cè)設(shè)備產(chǎn)生多個(gè)主波和回波信號(hào)；
3) 導(dǎo)航設(shè)備：導(dǎo)航信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備安裝在衛(wèi)星上，由多顆導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)建出了GPS或北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航接收機(jī)安裝在飛機(jī)、汽車(chē)、船，甚至是手持設(shè)備中，接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)以及導(dǎo)航接收設(shè)備所處的地理位置；
4) 信號(hào)監(jiān)測(cè)干擾設(shè)備：場(chǎng)景中具有多輛干擾車(chē)和干擾飛機(jī)，用于模擬對(duì)被測(cè)設(shè)備的信號(hào)監(jiān)測(cè)、分析和主動(dòng)干擾；
5) 背景信號(hào)產(chǎn)生設(shè)備：在場(chǎng)景中，考慮到還有各類(lèi)制式的民用通信信號(hào)，以及與本通信系統(tǒng)不相關(guān)的其它信號(hào)，這些信號(hào)統(tǒng)稱(chēng)為背景信號(hào)，使用背景信號(hào)發(fā)生站來(lái)模擬此類(lèi)信號(hào)；
復(fù)雜電磁環(huán)境下的各設(shè)備性能評(píng)估系統(tǒng)構(gòu)架
如上圖所示，在內(nèi)場(chǎng)環(huán)境下構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境下的各設(shè)備性能評(píng)估系統(tǒng)，用以模擬測(cè)試設(shè)備真實(shí)的外場(chǎng)性能評(píng)估場(chǎng)景。內(nèi)場(chǎng)環(huán)境下，復(fù)雜電磁環(huán)境下設(shè)備性能評(píng)估系統(tǒng)包含無(wú)線(xiàn)電通信性能評(píng)估分系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)電探測(cè)性能評(píng)估分系統(tǒng)、導(dǎo)航性能評(píng)估分系統(tǒng)、背景信號(hào)發(fā)生器、無(wú)線(xiàn)信道仿真儀，以及用于場(chǎng)景規(guī)劃、仿真推演、信道生成、態(tài)勢(shì)展示的復(fù)雜電磁環(huán)境仿真軟件。其中各分系統(tǒng)中，除了被測(cè)設(shè)備和陪測(cè)設(shè)備外，還包括對(duì)應(yīng)的性能評(píng)估設(shè)備。總控設(shè)備負(fù)責(zé)事件觸發(fā)控制和總體調(diào)度，由客戶(hù)系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)景決定。根據(jù)系統(tǒng)框架，內(nèi)場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)景的硬件組成和連接關(guān)系如下圖所示：
復(fù)雜電磁環(huán)境下的內(nèi)場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)景
在復(fù)雜電磁環(huán)境仿真軟件中，可以實(shí)現(xiàn)3D真實(shí)場(chǎng)景選擇、設(shè)備部署、設(shè)備無(wú)線(xiàn)電特性設(shè)定、機(jī)動(dòng)軌跡編輯等，構(gòu)建出完整的想定場(chǎng)景。
復(fù)雜電磁環(huán)境仿真軟件內(nèi)建強(qiáng)大的仿真計(jì)算引擎，結(jié)合地理環(huán)境、各個(gè)設(shè)備的外形材質(zhì)特征及位置的改變、設(shè)備的無(wú)線(xiàn)電特性，以及氣象因素，根據(jù)信道傳播模型或者基于電磁計(jì)算方法，計(jì)算出仿真空間的電磁環(huán)境隨時(shí)間的變化情況，并通過(guò)二維/三維畫(huà)面，多角度直觀展示態(tài)勢(shì)變化。
復(fù)雜電磁環(huán)境仿真軟件將仿真計(jì)算出的電磁環(huán)境特征實(shí)時(shí)推送到無(wú)線(xiàn)信道仿真儀，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道仿真儀模擬各設(shè)備之間的外場(chǎng)無(wú)線(xiàn)信道，將外場(chǎng)地形、天氣、各個(gè)設(shè)備的位置變化、各設(shè)備不同時(shí)刻受到的干擾等對(duì)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)有關(guān)的影響反饋到參與構(gòu)建評(píng)估系統(tǒng)的設(shè)備上，從而更加真實(shí)地檢驗(yàn)和評(píng)估設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的工作性能。
實(shí)例場(chǎng)景系統(tǒng)展示圖
| 挑戰(zhàn)
需要對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的精準(zhǔn)模擬；
需要多樣化電磁傳播場(chǎng)景的模型化全覆蓋；
需要系統(tǒng)運(yùn)行和性能評(píng)估結(jié)果反饋的實(shí)時(shí)性；
| 功能特點(diǎn)
2具有豐富的數(shù)字化仿真接口，支持組件化建模、基于時(shí)間的事件觸發(fā)、豐富的信道模型庫(kù)、開(kāi)放的算法接口、二三維動(dòng)態(tài)顯示；
2可為被測(cè)系統(tǒng)提供目標(biāo)、背景、干擾信號(hào)，具有信道模擬、干擾模擬、信號(hào)采集分析等仿真測(cè)試能力；
2支持被測(cè)設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的檢測(cè)能力、抗干擾等能力及相關(guān)算法進(jìn)行優(yōu)化和驗(yàn)證評(píng)估；
2支持軟件仿真、半實(shí)物仿真和實(shí)物測(cè)試。