CN103091576A - 采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，该方法利用辐射发射曲线和辐射敏感度曲线分别与国军标要求进行对比，并得到超标区域；根据不同频率范围的电磁易损性权值，采用面积加权积分对超标区域进行量化，得到辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重；最后结合机载设备电磁兼容分类权重、辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重得到机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望。经本发明方法的权重分配能够确定机载设备电磁兼容辐射干扰故障修复顺序的优先级，为确定电磁兼容整改的先后顺序提供了依据。

Description

采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法

技术领域

本发明涉及一种飞机电磁兼容整改优化方法，具体来说是指一种在多机载设备发生辐射干扰环境下，采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法。

背景技术

飞机的电磁兼容性由飞机平台的大小、形状、所集成任务系统的数量、功能、频带范围等因素决定，随着现代飞机的功能越来越强大，要求在有限的机载平台上集成越来越多的电子系统，全系统频带范围更宽、收发频带交叠更严重，全机系统的电磁兼容性也就更加复杂和严峻。

飞机的电磁兼容性问题主要是由于机载设备间的相互干扰引起，其中设备的辐射干扰是重要的干扰方式。辐射干扰主要是机载设备产生的干扰信号通过电磁波空间互相耦合产生干扰。

为了考核机载设备的电磁兼容性能，所有的机载电子设备都要求必须通过国家军用标准规定的电磁兼容性试验测试。在GJB 151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB 152A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》对设备或分系统的电磁兼容辐射发射和敏感度试验要求和试验方法做出了明确的规定。在GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中对分系统和设备的关键性类别进行分类。

在很多情况下，飞机上多个机载设备同时出现电磁兼容辐射干扰故障，无法满足GJB 151A-1997中关于辐射发射和辐射敏感度试验规定的要求。但是目前没有一个合理可行的电磁兼容辐射干扰故障修复方法，无法确定出现电磁兼容辐射干扰的机载设备整改顺序优先级关系，往往使电磁兼容整改工作耗时、反复和成本增加，甚至导致飞机无法按时定型、批量生产。

发明内容

为了量化分析多个机载设备辐射干扰超标量值对于整机电磁兼容性的影响程度，本发明提出一种采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法。该方法依靠测试系统、指标量化和权重分配提出一种将机载设备电磁兼容辐射干扰故障与整机电磁兼容性联系在一起，综合考虑各机载设备电磁兼容辐射发射、辐射敏感度、电磁兼容性分类等因素，并进行指标量化和相应的权重分配，得到机载设备辐射干扰故障对整机电磁兼容性的影响程度，确定机载设备电磁兼容辐射干扰故障修复顺序的优先级，为确定电磁兼容整改的先后顺序提供了依据。在确保故障修复优化效果前提下，明确了故障修复的针对性，缩短了电磁兼容整改时间，提高了故障修复优化速度。

在本发明中，利用辐射发射曲线和辐射敏感度曲线分别与国军标要求进行对比，并得到超标区域；根据不同频率范围的电磁易损性权值，结合面积积分的方式对超标区域进行量化，得到辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重；最后结合机载设备电磁兼容分类权重、辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重得到机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望。

本发明的一种采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，其特征在于包括有下列步骤：

第一步：获得RE102的测试曲线

步骤101：根据第一测量系统平台对m个机载设备进行辐射发射测量，并将采集到的辐射发射测试数据绘制成RE102测试曲线Tre(f_发射)＝{Tre₁(f_发射),Tre₂(f_发射),…,Tre_m(f_发射)}；

步骤102：根据GJB151A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度测量》中RE102测试项目要求和方法，针对陆军飞机在10KHz～18GHz之间的电场辐射发射极限值要求，得到RE102的极限值曲线Sre(f_发射)＝{Sre₁(f_发射),Sre₂(f_发射),…,Sre_m(f_发射)}；

第二步：结合电磁易损性权值计算辐射发射指标

步骤201：对比RE102测试曲线Tre(f_发射)与RE102的极限值曲线Sre(f_发射)，提取出m个机载设备的辐射发射超标区域；

步骤202：根据2007年9月出版的《电磁兼容导论（第2版）》中对频率范围业务类型的划分，分别对VLF频段、LF频段、MF频段、HF频段、VHF频段、UHF和SHF频段进行划分，计算电磁易损性权值EMV＝{EMVA,EMVB,EMVC,EMVD,EMVE,EMVF,EMVG}。

步骤203：根据步骤202中得到的电磁易损性权值，对m个机载设备的辐射发射超标区域分别进行面积加权积分emre_m量化得到m个机载设备的辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}，即：

其中

第三步：计算辐射发射指标权重

采用辐射发射比例分配关系对m个机载设备辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}进行数据处理，获得辐射发射指标权重RE＝{re₁,re₂,…,re_m}；

第四步：获得RS103测试曲线

步骤401：根据第二测量系统平台对m个机载设备进行辐射敏感度测量，并将采集到的辐射敏感度测试数据绘制成RS103测试曲线Trs(f_敏感度)＝{Trs₁(f_敏感度),Trs₂(f_敏感度),…,Trs_m(f_敏感度)}；

步骤402：根据GJB151A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度测量》中RS103测试项目要求和方法，针对陆军飞机在10KHz～18GHz之间的电场辐射敏感度极限值要求，得到RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)＝{Srs₁(f_敏感度),Srs₂(f_敏感度),…,Srs_m(f_敏感度)}；

第五步：结合电磁易损性权值计算辐射敏感度指标

步骤501：对比RE103测试曲线Tcs(f_敏感度)与RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)，提取出m个机载设备的辐射敏感度超标区域；

步骤502：根据步骤202中得到的电磁易损性权值，对m个机载设备的辐射发射超标区域分别进行面积加权积分emrs_m量化得到m个机载设备的辐射发射指标EMRS＝{emrs₁,emrs₂,…,emrs_m}，即：

其中

第六步：计算辐射敏感度指标权重

采用辐射敏感度比例分配关系

对m个机载设备辐射敏感度指标EMRS＝{emrs₁,emrs₂,…,emrs_m}进行数据处理，获得辐射敏感度指标权重RS＝{rs₁,rs₂,…,rs_m}；

第七步：计算电磁兼容分类指标

根据GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中对分系统和设备的关键性类别分类原则，列出m个机载设备电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}；

所述任意一个机载设备依据的电磁兼容分类指标 ${\mathrm{eml}}_m=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{AA}\\ \mathrm{AB}\\ \mathrm{AC}\end{array}\right.,$ 且AA＞AB＞AC，其中对满足Ⅰ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AA；对满足Ⅱ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AB；对满足Ⅲ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AC；

第八步：计算电磁兼容分类权重

采用电磁兼容比例分配关系对m个机载设备电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}进行数据处理，获得机载设备电磁兼容分类权重EM＝{em₁,em₂,…,em_m}；

第九步：计算电磁兼容辐射干扰权重期望

采用统计分析关系

对第三步获得的辐射发射指标权重RE、第六步获得的辐射敏感度指标权重RS和第八步获得的电磁兼容分类权重EM进行处理，获得机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望EEMC＝{Eemc₁,Eemc₂,…,Eemc_m}；

根据不同机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望值EEMC按照从大至小进行排序，然后，依据排序后的机载设备进行电磁兼容辐射干扰故障修复。

本发明辐射干扰故障修复优化方法的优点在于：

(1)本发明通过搭建测试天线与测量接收机等连接的第一测量系统，采用辐射发射试验进行机载设备电磁兼容辐射干扰危害性分析，不需要考虑机载设备间复杂的辐射干扰关系，简化了辐射干扰的分析。

(2)本发明通过搭建信号源、功率放大器，发射天线与电场发生器等连接的第二测量系统，采用辐射敏感度试验进行机载设备电磁兼容辐射敏感度危害性分析，不需要考虑机载设备间复杂的辐射耦合敏感关系，简化了辐射敏感度的分析。

(3)采用GJB151A-1997和GJB152A-1997中RE102测试要求和方法来对辐射故障中的干扰源进行量化分析，能够全面分析引起辐射干扰故障的干扰源的辐射特性，确保辐射故障干扰源分析的准确性。

(4)本发明采用GJB151A-1997和GJB152A-1997中RS103测试要求和方法来对辐射故障中的机载设备敏感度进行量化分析，能够全面分析引起辐射干扰故障的敏感源的敏感特性，确保辐射故障敏感源分析的准确性。

(5)辐射干扰故障修复优化利用不同频率范围的电磁易损性权值，结合面积积分的原则解决了不同机载设备在GJB151A-1997和GJB152A-1997中RE102和RS103测试项目中超标部分无法量化分析的问题。

(6)通过在计算机中存储Matlab软件对机载设备电磁兼容分类权重、辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重进行计算，建立了机载设备辐射发射和辐射敏感度与整机电磁兼容性之间的关系，并实现了辐射干扰故障修复的优化。

附图说明

图1是构建的第一测试系统配置图。

图1A是RE102测试曲线和国军标极限值曲线对比图。

图2是构建的第二测试系统配置图。

图2A是RS103测试曲线和国军标极限值曲线对比图。

图3是本发明辐射干扰故障修复的优化流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1所示的第一测量系统平台，该第一测量系统平台包括有第一计算机（其内安装有EMC32测试软件）、第一测量接收机（德国罗德与施瓦茨R&S公司生产的ESIB-40型号）、衰减器（上海华湘计算机通讯工程有限公司生产的DTS300300W型号）和接收天线（德国罗德与施瓦茨R&S公司生产的3301B型号，美国ETS-Lindgren公司生产的HK116、3106B、HF907型号）；第一计算机与第一测量接收机通过第一导线连接，第一测量接收机通过第二导线与衰减器连接，衰减器通过第三导线与天线连接；第一测量接收机、衰减器和接收天线三者的连接，是为了保证第一测量接收机的正常工作。

第一计算机控制第一测量接收机通过接收天线对机载设备进行辐射发射数据测量；接收天线与m个机载设备之间的间距为1米；

所述第一计算机依据EMC32测试软件对所述的机载设备辐射发射数据进行满足RE102的要求绘制，即得到如图1A所示的RE102测试曲线Tre(f_发射)，f_发射表示机载设备的辐射发射测试频率。

参见图2所示的第二测量系统平台，该第二测量系统平台包括有第二计算机（其内安装有EMC32测试软件）、第二测量接收机（德国罗德与施瓦茨R&S公司生产的ESIB-40型号）、电场探头（美国AR公司FP5080型号）、功率放大器（美国IFI公司生产的TCCX2500型号）、信号源（MG3692A）、电场发生器（美国IFI公司生产的EFG-3B型号）和辐射天线（美国AR公司生产的ATL80M1G、ATH800M5GA、ATH2G10、ATH7G18型号）；第二计算机通过第四导线与信号源连接，信号源通过第五导线与功率放大器连接，功率放大器通过第六导线与电场发生器连接，功率放大器通过第七导线与辐射天线连接；第二计算机通过第八导线与第二测量接收机连接，第二测量接收机通过第九导线与电场探头连接；

电场探头用于采集被测设备的监测电场信息；

功率放大器一方面将信号源产生的测试信号进行放大处理，另一方面输出放大后的测试信号给电场发生器和辐射天线；

第二计算机中的EMC32测试软件对所述数字量的电流信号进行满足RS103要求绘制，即得到如图2A所示的RS103测试曲线Trs(f_敏感度)，f_敏感度表示机载设备的辐射敏感度测试频率。

在本发明中，EMC32测试软件（版本号：8.30.0.10）是ROHDE&SCHWARZ公司开发的。

在本发明中，可以在第一计算机或者第二计算机中，运行Matlab（Matlab 7.1）软件来对机载设备进行权重处理，从而获得权重期望值。第一计算机与第二计算机可以通过数据传输线实现采集数据的共享。

参见图3所示，本发明的采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，包括有下列步骤：

第一步：获得RE102的测试曲线

参见图1、图1A所示，步骤101：根据图1所示的第一测量系统平台对m个机载设备进行辐射发射测量，并将采集到的辐射发射测试数据绘制成RE102测试曲线Tre(f_发射)，简称为实测—辐射发射曲线Tre(f_发射)；

将第一个机载设备RE102的测试曲线记为Tre₁(f_发射)，将第二个机载设备RE102的测试曲线记为Tre₂(f_发射)，……，将第m个机载设备RE102的测试曲线记为Tre_m(f_发射)，为了方便后面的叙述清楚，第m个机载设备RE102的测试曲线也称为任意一机载设备的RE102的测试曲线Tre_m(f_发射)，将所有机载设备RE102的测试曲线（即实测—辐射发射曲线Tre(f_发射)）采用集合形式表达为Tre(f_发射)＝{Tre₁(f_发射),Tre₂(f_发射),…,Tre_m(f_发射)}。

参见图1A所示，步骤102：根据GJB151A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度测量》中RE102测试项目要求和方法，即针对陆军飞机在10KHz～18GHz之间的电场辐射发射极限值要求，得到RE102的极限值曲线Sre(f_发射)，简称为标准—辐射发射曲线Sre(f_发射)；

将第一个机载设备RE102的极限值曲线记为Sre₁(f_发射)，将第二个机载设备RE102的极限值曲线记为Sre₂(f_发射)，……，将第m个机载设备RE102的极限值曲线记为Sre_m(f_发射)，为了方便后面的叙述清楚，第m个机载设备RE102的极限值曲线也称为任意一机载设备的RE102的极限值曲线Sre_m(f_发射)，将所有机载设备RE102的极限值曲线（标准—辐射发射曲线Sre(f_发射)）采用集合形式表达为Sre(f_发射)＝{Sre₁(f_发射),Sre₂(f_发射),…,Sre_m(f_发射)}。

第二步：结合电磁易损性权值计算辐射发射指标

步骤201：对比步骤101获得的RE102测试曲线Tre(f_发射)与步骤102获得的RE102的极限值曲线Sre(f_发射)，提取出m个机载设备的辐射发射超标区域；

RE102测试曲线Tre(f_发射)超过RE102的极限值曲线Sre(f_发射)的部分称为辐射发射超标区域，所述辐射发射超标区域如图1A中的剖面线所示。

步骤202：根据2007年9月出版的《电磁兼容导论（第2版）》中对频率范围业务类型的划分，分别对VLF频段、LF频段、MF频段、HF频段、VHF频段、UHF和SHF频段进行划分，计算电磁易损性权值EMV＝{EMVA,EMVB,EMVC,EMVD,EMVE,EMVF,EMVG}。

根据《电磁兼容导论（第2版》第12页表1-2电子系统的频率和相应波长，规定了不同频率范围规定的业务类型如表1所示。

表1不同频率范围下的业务类型

	声纳
		ULF(300Hz～3KHz)	电话音频
SLF(30Hz～300Hz)	水下通信，工频(60Hz)
		ELF(3Hz～30Hz)	地下金属物探测

在本发明中，为了进行电磁易损性权值量化，对在VLF频段的电磁易损性权值记为EMVA；对在LF频段的电磁易损性权值记为EMVB；对在MF频段的电磁易损性权值记为EMVC；对在HF频段的电磁易损性权值记为EMVD；对在VHF频段的电磁易损性权值记为EMVE；对在UHF频段的电磁易损性权值记为EMVF；对在SHF频段的电磁易损性权值记为EMVG；将所有频率范围的电磁易损性权值采用集合形式表达为EMV＝{EMVA,EMVB,EMVC,EMVD,EMVE,EMVF,EMVG}。

在本发明中，用电磁易损性权值EMV来说明电磁兼容危害对不同频率范围业务类型的影响。

步骤203：根据步骤202中得到的电磁易损性权值EMV＝{EMVA,EMVB,EMVC,EMVD,EMVE,EMVF,EMVG}，对m个机载设备的辐射发射超标区域分别进行面积加权积分emre_m量化，得到m个机载设备的辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}；

所述辐射发射超标区域的面积加权积分

中，A_m(f_发射)表示机载设备进行国军标RE102测试中超标频点上的超标量值，f_发射表示辐射发射测试频率，单位Hz；即：

本发明中用辐射发射指标EMRE来量化不同机载设备在第一测量系统平台测试的曲线、以及国军标下的RE102曲线辐射发射的超标部分。

在本发明中，第一个机载设备的超标区域进行面积积分量化，得到第一个机载设备的辐射发射指标emre₁；第二个机载设备的超标区域进行面积积分量化，得到第二个机载设备的辐射发射指标emre₂；……；第m个机载设备的超标区域进行面积积分量化，得到第m个机载设备的辐射发射指标emre_m。采用集合表达为辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}。

第三步：计算辐射发射指标权重

采用辐射发射比例分配关系

对m个机载设备辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}进行数据处理，获得辐射发射指标权重RE＝{re₁,re₂,…,re_m}。

J表示求和元素；j表示求和指标；emre_j表示求和指标j下的辐射发射指标；

re₁表示第一个机载设备的辐射发射指标emre₁的权重；

re₂表示第二个机载设备的辐射发射指标emre₂的权重；

re_m表示第M个机载设备的辐射发射指标emre_m的权重。

在本发明中，用辐射发射指标权重RE来衡量不同机载设备辐射发射超标对整机电磁兼容性的影响程度。

第四步：获得RS103测试曲线

参见图2、图2A所示，步骤401：根据图2所示的第二测量系统平台对m个机载设备进行辐射敏感度测量，并将采集到的辐射敏感度测试数据绘制成RS103测试曲线Trs(f_敏感度)，简称为实测—辐射敏感曲线Trs(f_敏感度)；

将第一个机载设备RS103的测试曲线记为Trs₁(f_敏感度)，将第二个机载设备RS103的测试曲线记为Trs₂(f_敏感度)，……，将第m个机载设备RS103的测试曲线记为Trs_m(f_敏感度)，将所有机载设备RS103的测试曲线（实测—辐射敏感曲线Trs(f_敏感度)）采用集合形式表达为Trs(f_敏感度)＝{Trs₁(f_敏感度),Trs₂(f_敏感度),…,Trs_m(f_敏感度)}。

参见图2A所示，步骤402：根据GJB151A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度测量》中RS103测试项目要求和方法，针对陆军飞机在10KHz～18GHz之间的电场辐射敏感度极限值要求，得到RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)，简称为标准—辐射敏感曲线Srs(f_敏感度)；

将第一个机载设备RS103的极限值曲线记为Srs₁(f_敏感度)，将第二个机载设备RS103的极限值曲线记为Srs₂(f_敏感度)，……，将第m个机载设备RS103的极限值曲线记为Srs_m(f_敏感度)，将所有机载设备RS103的极限值曲线（标准—辐射敏感曲线Srs(f_敏感度)）采用集合形式表达为Srs(f_敏感度)＝{Srs₁(f_敏感度),Srs₂(f_敏感度),…,Srs_m(f_敏感度)}。

第五步：结合电磁易损性权值计算辐射敏感度指标

步骤501：对比步骤401获得的RS103测试曲线Trs(f_敏感度)与步骤402获得的RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)，提取出m个机载设备的辐射敏感度超标区域；

RS103测试曲线Trs(f_敏感度)超过RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)的部分称为辐射敏感度超标区域，所述辐射敏感度超标区域如图2A中的剖面线所示。

步骤502：根据步骤202中得到的电磁易损性权值，对m个机载设备的辐射敏感度超标区域分别进行面积加权积分emrs_m量化，得到m个机载设备的辐射敏感度指标EMRS＝{emrs₁,emrs₂,…,emrs_m}；

所述辐射敏感度超标区域面积加权积分

中B_m(f_敏感度)表示机载设备进行国军标RS103测试中超标频点上的超标量值，f_敏感度表示辐射敏感度测试频率，单位Hz；即：

本发明中用辐射敏感度指标EMRS来量化不同机载设备辐射敏感度的超标部分。

第六步：计算辐射敏感度指标权重

采用辐射敏感度比例分配关系

对m个机载设备辐射敏感度指标EMRS＝{emrs₁,emrs₂,…,emrs_m}进行数据处理，获得辐射敏感度指标权重RS＝{rs₁,rs₂,…,rs_m}；

L表示求和元素；l表示求和指标；emrs_l表示求和指标l下的辐射敏感度指标；

rs₁表示第一个机载设备的辐射敏感度指标emrs₁的权重；

rs₂表示第二个机载设备的辐射敏感度指标emrs₂的权重；

rs_m表示第M个机载设备的辐射敏感度指标emrs_m的权重。

在本发明中，用辐射敏感度指标权重RS来衡量不同机载设备辐射敏感度超标对整机电磁兼容性的影响程度。

第七步：计算电磁兼容分类指标

根据GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中对分系统和设备的关键性类别分类原则，列出m个机载设备电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}。

根据国军标GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中2.1.56节，分系统及设备的关键性类别之规定：所有安装在系统内的，或与系统相关的分系统及设备均应划定为EMC关键类中的某一类。这些划分基于电磁干扰（EMI）可能造成的影响、故障率、或对于指派任务的降级程序。可分为以下三类：

Ⅰ类这类电磁兼容问题可能导致寿命缩短、运载工具受损、任务中断、代价高昂的发射延迟或不可接受的系统效率下降；

Ⅱ类这类电磁兼容问题可能导致运载工具故障、系统效率下降，并导致任务无法完成；

Ⅲ类这类电磁兼容问题可能引起噪声、轻微不适或性能降级，但不会降低系统的预期有效性。

在本发明中，为了进行数字化的计算，对满足Ⅰ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AA；对满足Ⅱ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AB；对满足Ⅲ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AC；则有 ${\mathrm{eml}}_m=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{AA}\\ \mathrm{AB}\\ \mathrm{AC}\end{array}\right.,$ 且AA＞AB＞AC。

在本发明中，用电磁兼容分类指标EML来说明电磁兼容危害对不同机载设备的影响。

第八步：计算电磁兼容分类权重

采用电磁兼容比例分配关系

对m个机载设备电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}进行数据处理，获得机载设备电磁兼容分类权重EM＝{em₁，em₂,…,em_m}；

Q表示求和元素；q表示求和指标；eml_q表示求和指标q下的电磁兼容分类指标；

em₁表示第一个机载设备的电磁兼容分类指标eml₁的权重；

em₂表示第二个机载设备的电磁兼容分类指标eml₂的权重；

em_m表示第M个机载设备的电磁兼容分类指标eml_m的权重。

在本发明中，用机载设备电磁兼容分类权重EM来衡量不同机载设备电磁兼容危害对整机电磁兼容性的影响程度。

第九步：计算电磁兼容辐射干扰权重期望

采用统计分析关系

对第三步获得的辐射发射指标权重RE、第六步获得的辐射敏感度指标权重RS和第八步获得的电磁兼容分类权重EM进行处理，获得机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望EEMC＝{Eemc₁,Eemc₂,…,Eemc_m}；

Eemc₁表示第一个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值；

Eemc₂表示第二个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值；

Eemc_m表示第M个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值。

根据不同机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望值EEMC按照从大至小进行排序，得到排序后的期望值。然后，依据排序后的期望值对应的机载设备进行电磁兼容辐射干扰故障修复。

若电磁兼容辐射干扰权重期望值越大，则具有较高的故障修复优先级；反之，电磁兼容辐射干扰权重期望值越小，则故障修复的优先级越低。简而言之，期望值越大，先进行故障修复，期望值越小，后进行故障修复。这样更有利于解决电磁兼容辐射干扰的主要问题，大大缩短了电磁兼容整改工作的时间和成本，实现了电磁兼容辐射干扰故障快速有效的修复，为飞机整体性能的发挥提供了技术保障。

在本发明中，运行Matlab软件对第三步输出结果、第六步输出结果、第八步输出结果进行计算，得到M个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值。

实施例

设定三个机载设备对整机电磁兼容性都会产生辐射干扰，在GJB151A和GJB152A中RE102、RS103电磁兼容试验中得到三个机载设备的测试曲线，对超标部分进行量化处理和数据处理，得到辐射发射指标权重和辐射敏感度指标权重。同时根据国军标GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中2.1.56节，分系统及设备的关键性类别之规定，得到电磁兼容分类指标权重。综合辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重和电磁兼容分类指标权重，即可得出机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望，确定三个机载设备电磁兼容辐射干扰故障修复顺序。如表2所示：

表2实施例中三个机载设备辐射干扰量化结果

根据三个机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望值的大小，对三个机载设备电磁兼容辐射干扰故障修复顺序进行排序，首先修复第二机载设备辐射干扰故障，其次修复第三机载设备辐射干扰故障，最后修复第一机载设备辐射干扰故障。

Claims (4)

1.一种采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，其特征在于包括有下列步骤：

第一步：获得RE102的测试曲线

步骤101：根据第一测量系统平台对m个机载设备进行辐射发射测量，并将采集到的辐射发射测试数据绘制成RE102测试曲线Tre(f_发射)＝{Tre₁(f_发射),Tre₂(f_发射),…,Tre_m(f_发射)}；

步骤102：根据GJB151A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度测量》中RE102测试项目要求和方法，针对陆军飞机在10KHz～18GHz之间的电场辐射发射极限值要求，得到RE102的极限值曲线Sre(f_发射)＝{Sre₁(f_发射),Sre₂(f_发射),…,Sre_m(f_发射)}；

第二步：结合电磁易损性权值计算辐射发射指标

步骤201：对比RE102测试曲线Tre(f_发射)与RE102的极限值曲线Sre(f_发射)，提取出m个机载设备的辐射发射超标区域；

步骤202：根据2007年9月出版的《电磁兼容导论（第2版）》中对频率范围业务类型的划分，分别对VLF频段、LF频段、MF频段、HF频段、VHF频段、UHF和SHF频段进行划分，计算电磁易损性权值EMV＝{EMVA,EMVB,EMVC,EMVD,EMVE,EMVF,EMVG}。

步骤203：根据步骤202中得到的电磁易损性权值，对m个机载设备的辐射发射超标区域分别进行面积加权积分，即：

对emre_m量化得到m个机载设备的辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}；f_发射表示辐射发射测试频率，单位Hz；

其中A_m(f_发射)表示机载设备进行国军标RE102测试中超标频点上的超标量值，即：

第三步：计算辐射发射指标权重

采用辐射发射比例分配关系

对m个机载设备辐射发射指标EMRE＝{emre₁,emre₂,…,emre_m}进行数据处理，获得辐射发射指标权重RE＝{re₁,re₂,…,re_m}；

第四步：获得RS103测试曲线

步骤401：根据第二测量系统平台对m个机载设备进行辐射敏感度测量，并将采集到的辐射敏感度测试数据绘制成RS103测试曲线Trs(f_敏感度)＝{Trs₁(f_敏感度),Trs₂(f_敏感度),…,Trs_m(f_敏感度)}；

步骤402：根据GJB151A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和GJB152A-1997《军用设备设备和分系统电磁发射和敏感度测量》中RS103测试项目要求和方法，针对陆军飞机在10KHz～18GHz之间的电场辐射敏感度极限值要求，得到RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)＝{Srs₁(f_敏感度),Srs₂(f_敏感度),…,Srs_m(f_敏感度)}；

第五步：结合电磁易损性权值计算辐射敏感度指标

步骤501：对比RE103测试曲线Tcs(f_敏感度)与RS103的极限值曲线Srs(f_敏感度)，提取出m个机载设备的辐射敏感度超标区域；

步骤502：根据步骤202中得到的电磁易损性权值，对m个机载设备的辐射发射超标区域分别进行面积加权积分，即：

对emrs_m量化得到m个机载设备的辐射发射指标EMRS＝{emrs₁,emrs₂,…,emrs_m}；f_敏感度表示辐射发射测试频率，单位Hz；

其中B_m(f_敏感度)表示机载设备进行国军标RS103测试中超标频点上的超标量值，即：

第六步：计算辐射敏感度指标权重采用辐射敏感度比例分配关系

对m个机载设备辐射敏感度指标EMRS＝{emrs₁,emrs₂,…,emrs_m}进行数据处理，获得辐射敏感度指标权重RS＝{rs₁,rs₂，…,rs_m}；

第七步：计算电磁兼容分类指标

根据GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中对分系统和设备的关键性类别分类原则，列出m个机载设备电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}；

所述任意一个机载设备依据的电磁兼容分类指标 ${\mathrm{eml}}_m=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{AA}\\ \mathrm{AB}\\ \mathrm{AC}\end{array}\right.,$ 且AA＞AB＞AC，其中对满足Ⅰ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AA；对满足Ⅱ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AB；对满足Ⅲ类的机载设备的电磁兼容分类指标记为AC；

第八步：计算电磁兼容分类权重

采用电磁兼容比例分配关系

对m个机载设备电磁兼容分类指标EML＝{eml₁,eml₂,…,eml_m}进行数据处理，获得机载设备电磁兼容分类权重EM＝{em₁,em₂,…,em_m}；

第九步：计算电磁兼容辐射干扰权重期望

采用统计分析关系

对第三步获得的辐射发射指标权重RE、第六步获得的辐射敏感度指标权重RS和第八步获得的电磁兼容分类权重EM进行处理，获得机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望EEMC＝{Eemc₁,Eemc₂,…,Eemc_m}；

Eemc₁表示第一个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值；

Eemc₂表示第二个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值；

Eemc_m表示第M个机载设备的电磁兼容辐射干扰权重期望值。

根据不同机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望值EEMC按照从大至小进行排序，然后，依据排序后的机载设备进行电磁兼容辐射干扰故障修复。

2.根据权利要求1所述的采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，其特征在于：所述第一测量系统平台包括有第一计算机、第一测量接收机、衰减器和接收天线；第一计算机与第一测量接收机通过第一导线连接，第一测量接收机通过第二导线与衰减器连接，衰减器通过第三导线与接收天线连接；

第一计算机控制第一测量接收机通过衰减器、接收天线对机载设备进行辐射发射数据测量；

所述第一计算机依据EMC32测试软件对所述的机载设备辐射发射数据进行满足RE102的曲线绘制。

3.根据权利要求1所述的采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，其特征在于：所述第二测量系统平台包括有第二计算机、第二测量接收机、信号源、功率放大器、电场探头、电场发生器、辐射天线；第二计算机通过第四导线与信号源连接，信号源通过第五导线与功率放大器连接，功率放大器通过第六导线与电场发生器连接，功率放大器通过第七导线与辐射天线连接；第二计算机通过第八导线与第二测量接收机连接，第二测量接收机通过第九导线与电场探头连接；

电场探头用于采集被测设备的监测电场信息；

功率放大器一方面将信号源产生的测试信号进行放大处理，另一方面输出放大后的测试信号给电场发生器和辐射天线；

电场发生器用于产生被测设备所需特定参数的场测试信号；

第二计算机中的EMC32测试软件对所述数字量的电流信号进行满足RS103的曲线绘制。

4.根据权利要求2或3所述的采用辐射测试超标策略对辐射干扰故障修复的优化方法，其特征在于：第一计算机或者第二计算机连接，实现采集数据的共享；在第一计算机或者第二计算机上运行Matlab软件，能够进行机载设备电磁兼容分类权重、辐射发射指标权重、辐射敏感度指标权重的计算，得到机载设备电磁兼容辐射干扰权重期望。

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