无人机系统仿真设计与解决方案

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1、无人机电磁仿真系统设计解决方案[键入文档副标题]2016/1/25资料目录无人机电磁仿真系统设计解决方案41.无人机的现状与未来发展41.1工程仿真的重要角色61.2电磁、结构、流体的多物理场仿真61.2.机载雷达同无人机的一体化设计仿真102.1整机电磁兼容设计122.2整机天线布局设计122.2.1整机天线布局仿真需求122.2.2ANSYS针对整机天线布局的功能特点122.2.3整机天线布局仿真实例132.3系统级射频干扰仿真平台EMIT152.3.1多系统共址的射频干扰冗余度计算163.1机载射频系统设计193.1.1综合射

2、频系统仿真203.1.2雷达系统仿真213.1.3通信系统仿真224.1.无人机的隐身设计234.1.1复杂飞行器的外形隐身设计与RCS仿真244.1.2介质涂覆材料的隐身设计及仿真244.1.3复合材料的隐身特性仿真254.1.4天线（阵）的RCS仿真264.1.5天线罩的RCS仿真274.1.6FSS与天线罩的RCS计算274.1.7缩减RCS设计与超宽带RCS285.1雷电防护295.1.1雷电防护技术背景295.1.2雷电防护仿真需求295.1.3雷电防护仿真实例306.1多物理场耦合分析仿真实例347.ANSYS电磁仿真软

3、件简介38资料7.1ANSYSHFSS高频三维电磁场分析软件387.2ANSYSQ3DExtractor三维模型寄生参数抽取软件397.3AnsoftDesigner电路•系统•电磁场综合设计环境397.4EMIT系统级射频干扰仿真平台407.5ANSYSSIwave应用于PCB板、BGA封装的SI、PI、EMI分析软件417.6ANSYSMaxwell二维/三维电磁场分析软件427.7ANSYSSimplorer用于机电系统的电路和系统仿真工具427.8ANSYSRMxprt旋转电机设计专家437.9ANSYSPExprt变压器，

4、电感辅助设计工具447.10ANSYSOptimetrics447.11DesignXplorer多目标优化工具457.12HPCOption高性能计算选项467.13ECADTranslators(AnsoftLinks)467.14MCADTranslators(AnsoftLinks)47资料无人机电磁仿真系统设计解决方案1.无人机的现状与未来发展无人机（UAV）先后经历了无人靶机、预编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制多用途无人机等发展阶段，目前已经发展到了无人作战飞机系统（UAS）。UAS的主要功能包括：1、

5、信息获取；2、攻击及支援；3、夺取战场电磁权；4、提供预警及通信中继能力；5、目标指引；6、战场输送。为顺应作战运用的变化，美军在《空军2025》报告中提出今后几十年无人机的关键需求，明确了多任务平台为战略、战术无人机的下一个发展方向。在综合集成方面，无人机本身就是飞行器、各类传感器、武器、发射与回收装置、通信系统、指控系统的融合体。除在目前的已知应用领域，无人机的任务设置还将深入进攻、生化探测、反地雷、战区导弹防御、电子战和信息战等各个领域。“全球鹰”无人侦察机由美国诺斯罗普·格鲁门公司制造，是一种高空长航时无人侦察机，续航时间大

6、于42小时，可以提供高质量的实时图像，对大面积区域进行监视。该机实用升限20500米，活动半径5560千米，是目前世界上无人机中最大的一种，内装一台涡扇发动机。主要设备有：对地搜索雷达、光电探测系统、红外探测系统、威胁报警系统和雷达干扰箔条投放系统。“全球鹰”可通过卫星数据链把侦察到的图像信息实时传输给地面站，该机能在20000米的高度准确识别停放在地面上的各种飞机、导弹和车辆的类型。美国洛克希德·马丁公司研制的X-47海军型无人战斗机，在携带900千克载荷执行攻击任务时，作战半径可达2400千米以上，飞行高度12200米，自部署距

7、离为6435-8045资料千米。机上装有探测／地面运动目标指示雷达，探测距离可达96千米。波音公司为美国空军研制的X-45无人战斗机，武器系统采用内挂设计，机身中线两侧各有一个武器舱，能够根据作战需要携带JDAM和小型精密制导炸弹等。图1-1.全球鹰无人机下一代无人机的发展趋势是：多用途；模块化；全隐身；自主式；高空长航时。关键技术包括：光技术、全频谱高分辨率传感器技术、片级集成技术、智能蒙皮技术等。其中全频谱高分辨率传感器技术是指未来无人机系统必须具备很强的目标探测能力，这就对雷达、集成红外（IR）焦平面阵列、紫外（UV）焦平面阵

8、列、低温惯导、激光雷达和微波探测仪等的传感器在分辨率、精度、覆盖范围和实时性等方面提出了更高的要求。片级集成是一项新兴技术，它可以将信号产生、信号控制、信息处理、化学和物理敏感元件、液压和机械传动机构以及辐射的产生和探测等集成在一片3