海面散射对舰船编队电磁干扰影响的数学模型

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1、第7卷第3期装备环境工程2010年06月EQUIPMENTENVIRONMENTALENGINEERING·71·海面散射对舰船编队电磁干扰影响的数学模型方重华，宋东安，黄松高，吴楠，徐扬(中国舰船研究设计中心电磁兼容性国防科技重点实验室，武汉430064)摘要：从舰船编队的抗干扰需求出发，从海面散射对耦合途径的影响、海面散射路径和雷达波在海面上的反射特性3个方面建立起较为全面而系统的数学模型。首先结合镜像理论获取了海面散射的菲涅尔区，然后结合传统的“四路径”模型分析出舰船编队间电磁干扰的主要路径，最后结合海面的

2、分形几何特性和海水的介电特性，推导出典型海况下海面的散射系数表达式。建立的数学模型不仅可以为舰船编队间电磁干扰的计算提供有力工具，还可以对遥感、海洋探测等多项技术予以理论支撑。关键词：海面散射；舰船编队；电磁干扰中图分类号：TN97文献标识码：A文章编号：1672—9242(2010)03—0071—04MathematicalModelofInfluenceofEMIfromSeaScatteringonShipFormationFANGChong—hua，SONGDong—aft，HUANGSong—gao，

3、Ⅵ，Nan，XUYang(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonEMC，Chinashipdevelopment&designcenter，Wuhan430064，China)Abstract：Ageneralandsystemicmathematicmodelwasestablishedfromthreefaces，effectofseascatteringoncouplingroute，scatteringrouteonsea，andreflectionch

4、aracteristicofseasurface．Combiningwithenantiomorphoustheory，theFresnelregionofseascatteringwasobtained．Then．themainrouteofEMIbetweenshipswasanalyzedwithtraditional“four-route”mode1．Finally，combinedwithgeometricalfractalcharacteranddielectriccharacterofsea，the

5、scatteringcoeficientexpressionsundertypicalseawerederived．ThemodelcannotonlyprovidesapowerfultoolforEMIcomputationbetweenshipsformation，butalsogivesatheoreticalsupportformoretechniques，suchasremotesensingandoceandetection．Keywords：seascattering；shipformation；

6、EMI现代海上战争的日趋复杂化，使得仅靠单舰很(包括理论和演练)对舰船编队进行研究和实践，提难完成作战任务，需要实现跨平台联合作战或以编高对舰船编队的理论认识和使用能力卅。然而舰船队的形式以充分发挥各舰船的作战能力。舰船编队组成编队还存在许多亟待解决的问题，其中舰船编作战是现代海战中最主要的作战方式，形成编队就队间的电磁干扰是一个至关重要的问题。随着各种可把各艘单舰的优势通过优化组合而组成信息共电子设备发射功率的增大、频谱的扩宽，干扰反干扰享、密切协调、攻防兼备的海上作战系统，完成所担措施的不断升级，海上编队作战

7、的电磁干扰问题变负的作战任务。目前已有许多学者从作战能力方面得异常复杂。在这些复杂因素之中，海面散射的影收稿日期：2009—11一O5作者简介：方重华(198O一)，男，武汉人，博士，研究方向为舰船RCS~5真与优化、舰船电磁兼容等。·72·装备环境工程2010年06月响是以往考虑得不多的。因此，笔者分别从海面散射对耦合途径的影响、“四路径”模型和雷达波在海面上的反射系数3个方面建立较为全面而系统的数hl学模型，来分析海面散射对舰船编队间电磁干扰的，，’海平面影响。1海面散射对耦合途径的影响图2空间菲涅尔区与海面

8、相截舰载雷达天线距海面高度比波长大得多，因此，Fig．2CrosscuttingofspaceFresnelregionwithseasHrfae~海面对传播的影响可用镜像法来处理。如图1所示，D为舰船辐射源，A为电磁敏感设备(接收点)，D为D的镜像，OA为直射波，OCA为反射波。这时经过反射点c到达接收点A的射线可认为是来自镜像波源D。实际上海面上各面积元被实际辐射源D