CN113158524A - 一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法及系统 - Google Patents

一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法及系统 Download PDF

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CN113158524A CN202110454302.6A CN202110454302A CN113158524A CN 113158524 A CN113158524 A CN 113158524A CN 202110454302 A CN202110454302 A CN 202110454302A CN 113158524 A CN113158524 A CN 113158524A
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Abstract

本发明公开了一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法及系统，所述方法包括：S1.给定态势感知预测场景；S2.建立局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中的映射关系；S3.设置每个飞机上接收天线相对于飞机的位置和方向，同时设置每个舰船上发射天线相对于舰船的位置和方向；S4.从天线的远场方向图中提取出天线远场增益数据；S5.生成每个时刻的飞机位置和方向；S6.生成区域网格顶点上的场强分布；S7.计算空间损耗L；S8.对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；S9.计算发射天线增益和接收天线增益；S10.计算每个飞机的感知功率。本发明克服了传统的电磁传播模型没有考虑天线的空间增益分布，不能计算电磁传播随时间变化情况的问题。

Description

一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法及系统
技术领域
本发明涉及电磁辐射，特别是涉及一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法及系统。
背景技术
在某固定空域执行飞行任务的飞机受到来自海面某舰船上装载雷达等发射天线，特别是高功率发射设备的干扰是飞机飞行过程中所必须面临的重要问题，因此对飞机在执行飞行任务过程中所遭受舰船上安装发射天线影响的复杂电磁环境下的电磁辐射态势的感知与预测显得尤为重要。
然而，目前的技术存在以下问题：(1)面临整个飞行过程中的辐射态势感知模型难以准确建立；(2)常用的分析方法难以分析大量发射天线和接收天线的应用场景；(3)无法考虑收、发天线极化对电磁辐射态势感知结果的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法及系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，包括以下步骤：
S1.给定态势感知预测场景：多个编队飞行的飞机在固定空域执行飞行任务，受到来自海面的多个舰船上装载天线发射信号的干扰，需要对每个飞机的感知功率进行预测，作为飞机的态势感知预测结果；
S2.设置编队飞行时每个飞机的经度、纬度、飞行高度和俯仰角，并建立每个飞机的局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中坐标的映射关系；
S3.设置每个飞机上接收天线相对于飞机的位置和方向，同时设置每个舰船上发射天线相对于舰船的位置和方向；
S4.从天线的远场方向图中提取出天线远场增益数据；
S5.根据飞机编队飞行时的路径规划，生成每个时刻i的飞机位置和方向；
S6.生成态势感知预测场景区域网格顶点上的场强分布，其中海拔高度H0上的平面网格剖分采用矩形结构网格或三角形网格；
S7.计算每个舰船上的发射天线对计算区域内每个接收位置的空间损耗L；
S8.生成在仿真时刻上的每个舰船的位置和方向，并刷新计算区域内的各个网格顶点上的电场分布，通过矢量分析得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益，并对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；
S9.计算每个舰船Ti在指向飞机的接收位置Rk方向上的发射天线增益
Figure BDA0003040022430000021
以及计算每个飞机Rk在指向每个舰船的发射位置Ti方向上的接收天线增益
Figure BDA0003040022430000022
S10.计算每个飞机Rk收到的舰船Ti的接收功率
Figure BDA0003040022430000023
叠加每个飞机上的接收功率得到每个飞机的感知功率
Figure BDA0003040022430000024
一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测系统，包括初始化子系统、环境生成子系统和态势感知与预测子系统；
所述初始化子系统包括：
场景加载与初始化模块，用于设置编队飞行时每个飞机的经度、纬度、飞行高度和俯仰角；
坐标与矢量变换模块，用于建立每个飞机的局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中坐标的映射关系；
天线布局设置模块，用于设置每个飞机上装载天线相对于飞机的位置p和方向d，同时设置每个舰船上装载天线相对于舰船的位置和方向；
天线方向图加载模块，用于从远场方向图数据中提取出各个计算离散频率球面上角度网络上的天线远场增益数据，从发射天线远场方向图数据中提取发射天线的增益数据，从接收天线远场方向图数据中提取接收天线的增益数据；
所述环境生成子系统包括：
路径规划模块，用于生成每个时刻i的飞机的位置和方向；
区域场值计算模块，用于生成区域网格顶点上的场强分布；
空间损耗计算模块，用于计算每个舰船上的发射天线对计算区域内每个接收位置的空间损耗L；
场景更新模块，用于.生成在仿真时刻上的每个舰船的位置和方向，并刷新计算区域内的各个网格顶点上的电场分布，通过矢量分析得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益；
电磁环境可视化模块，用于对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；
所述态势感知与预测子系统包括：
收发增益计算模块，用于计算每个舰船在指向飞机的接收位置方向上的发射天线增益，以及计算每个飞机在指向每个舰船发射位置方向上的接收天线增益；
接收功率计算模块，用于计算每个飞机收到的舰船的接收功率；
感知功率计算模块，用于叠加每个飞机上的接收功率得到感知功率。
本发明的有益效果是：本发明通过经纬度计算区域的剖分，离散为计算网格，并通过分布于网格上的发射天线所在的舰船与接收天线所在的飞机以飞行路径的规划，建立了飞机飞行过程中的辐射态势感知模型，提高分析此类问题的准确性；通过发射或接收位置上天线增益的数值计算分析了收、发天线极化对电磁辐射态势感知结果的影响；能够分析大量发射天线和接收天线布局于场景的应用场合。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为实施例中局部坐标系与态势感知预测场景示意图；
图3为实施例中球面坐标系中的示意图；
图4为实施例中飞机局部坐标系二维角度网格的示意图；
图5为实施例中构建的飞机上接收天线的增益插值结构网络示意图；
图6为实施例中舰船局部坐标系二维角度网格的示意图；
图7为实施例中构建的舰船上发射天线的增益插值结构网络示意图；
图8实施例中的路径规划示意图；
图9为实施例中的平面网格剖析示意图；
图10为本发明的系统原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，包括以下步骤：
S1.给定态势感知预测场景：多个编队飞行的飞机在固定空域执行飞行任务，受到来自海面的多个舰船上装载天线发射信号的干扰，需要对每个飞机的感知功率进行预测，作为飞机的态势感知预测结果；
S2.设置编队飞行时每个飞机的经度、纬度、飞行高度和俯仰角，并建立每个飞机的局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中坐标的映射关系；
在本申请的实施例中，所述步骤S2包括：
设置编队飞行时每个飞机的经度Loni、纬度Lati、飞行高度Hi和俯仰角αi；
如图2所示，建立每个飞机的局部坐标系，每一个飞机的局部坐标系以该飞机的中心点坐标作为原点，并以u、w、v三个向量所在方向作为坐标轴，其中向量u表示飞机的飞行方向，向量w表示飞机的机背方向，向量v＝u×w；建立态势感知预测场景的全局坐标系，以预测场景左下角作为全局坐标系的原点O，设原点O的经度为Lon0，纬度Lat0；
设任一飞机在全局坐标系下的坐标为R5(xi,yi,zi)，则xi、yi、zi与经度、纬度和高度的映射关系为：
xi＝111000cos((Loni-Lon0)*rad)；
yi＝40000cos((Lati-Lat0)*rad)；
zi＝Hi；
其中，Hi为飞机的飞行高度；rad＝π/180。
S3.设置每个飞机上接收天线相对于飞机的位置和方向，同时设置每个舰船上发射天线相对于舰船的位置和方向；
S4.从天线的远场方向图中提取出天线远场增益数据；
在本申请的实施例中，步骤S4所述的天线包括飞机上的接收天线和舰船上的发射天线：
所述飞机局部坐标系为球面坐标系，对于飞机上的接收天线，增益数据是基于飞机局部坐标系上的二维角度网格；其中球面坐标系如图3所示，根据球面坐标系中的角度信息，形成二维角度网格如图4所示，每个网格点上都有对应的增益GR；首先构建增益GR随球坐标系坐标值变换的二维插值函数
Figure BDA0003040022430000041
其中，θ为接收天线在全局坐标系下方位角，
Figure BDA0003040022430000042
为接收天线在全局坐标系下倾斜角；
例如：图3可以表示某个球面坐标系下(飞机局部坐标系)的角度网格
Figure BDA0003040022430000043
包含球面坐标系下的四个角度顶点(网格点)，逆时针顺序分别是：
Figure BDA0003040022430000044
这四个角度顶点对应的增益分别是：
Figure BDA0003040022430000045
这四个角度顶点映射到二维角度网格如图4的矩形框所示，对应的增益为
Figure BDA0003040022430000046
Figure BDA0003040022430000047
和
Figure BDA0003040022430000048
构建的增益插值结构网格如图5所示
对于舰船上的发射天线，首先为舰船构建局部坐标系，该坐标系以舰船中心为原点，并以u′、w′、v′三个向量所在方向作为坐标轴，其中u′轴方向为舰船航行方向，w′轴垂直于舰船甲板方向向上，向量v′＝u′×w′；同理，将发射天线的增益数据是基于舰船局部坐标系的二维角度网络，每个网格点都有对应的增益GT，构建增益GT随球坐标系坐标值变换的二维插值函数
Figure BDA0003040022430000049
θ为发射天线在全局坐标系下方位角，
Figure BDA00030400224300000410
为发射天线在全局坐标系下倾斜角。
例如，图3也可以表示某个球面坐标系下(舰船局部坐标系)的角度网格
Figure BDA00030400224300000411
包含球面坐标系下的四个角度顶点(网格点)，逆时针顺序分别是：
Figure BDA0003040022430000051
这四个角度顶点对应的增益分别是：
Figure BDA0003040022430000052
这四个角度顶点映射到二维角度网格如图6的矩形框所示，对应的增益为
Figure BDA0003040022430000053
Figure BDA0003040022430000054
和
Figure BDA0003040022430000055
构建的增益插值结构网格如图7所示
S5.根据飞机编队飞行时的路径规划，生成每个时刻i的飞机位置和方向；在本申请中的路径规划如图8所示；
S6.生成态势感知预测场景区域网格顶点上的场强分布，其中海拔高度H0上的平面网格剖分采用矩形结构网格或三角形网格；在本申请的实施例中，平面网格剖析示意图如图9所示；
S7.计算每个舰船上的发射天线对计算区域内每个接收位置的空间损耗L；
步骤S7中空间损耗L的计算公式为：
Figure BDA0003040022430000056
其中，RT→R为发射天线所在舰船与接收天线所在飞机之间的水平距离，由经纬度公式计算得到，单位为米；HT为发射天线所在舰船的海拔高度；HR为接收天线所在飞机的飞行高度；λ为发射天线的工作波长。
经纬度公式为：
LatΔ＝(LatT-LatR)/57.2958
LonΔ＝(LonT-LonR)/57.2958
Figure BDA0003040022430000057
RT→R＝12742008Arcsin(CT→R)
其中LatT为发射天线纬度；LatR为接收天线纬度；LonT为发射天线经度；LonR为接收天线经度；LatΔ为收发天线间的纬度差；LonΔ为收发天线间的经度差。
S8.生成在仿真时刻上的每个舰船的位置和方向，并刷新计算区域内的各个网格顶点上的电场分布，通过矢量分析得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益，并对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；
所述步骤S8包括：
生成在仿真时刻上的每个舰船的位置
Figure BDA0003040022430000058
和方向
Figure BDA0003040022430000059
所述舰船数目为n；
刷新计算区域内的各个网格顶点
Figure BDA00030400224300000510
上的电场分布
Figure BDA00030400224300000511
Figure BDA0003040022430000061
其中，
Figure BDA0003040022430000062
为舰船i与网格顶点j之间的空间损耗；
Figure BDA0003040022430000063
η＝120π为自由空间波阻抗；
计算得到每个舰船i到各个网格顶点j上的方向矢量
Figure BDA0003040022430000064
Rj为网格点全局坐标，Ri为舰船全局坐标；并由
Figure BDA0003040022430000065
通过坐标变换得到球坐标系坐标值
Figure BDA0003040022430000066
将
Figure BDA0003040022430000067
代入到舰船i的二维插值函数
Figure BDA0003040022430000068
得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益
Figure BDA0003040022430000069
并对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示。
S9.计算每个舰船Ti在指向飞机的接收位置Rk方向上的发射天线增益
Figure BDA00030400224300000610
以及计算每个飞机Rk在指向每个舰船的发射位置Ti方向上的接收天线增益
Figure BDA00030400224300000611
所述步骤S9包括：
计算得到每个舰船Ti到飞机的接收位置Rk上的方向矢量
Figure BDA00030400224300000612
RRk为飞机的全局坐标，RTi为舰船全局坐标；并由
Figure BDA00030400224300000613
通过坐标变换得到球坐标系坐标值
Figure BDA00030400224300000614
将
Figure BDA00030400224300000615
代入到舰船i的二维插值函数
Figure BDA00030400224300000616
得到每个舰船Ti在各个飞机的接收位置Rk的发射天线增益
Figure BDA00030400224300000617
计算得到飞机的接收位置Rk到每个舰船Ti上的方向矢量
Figure BDA00030400224300000618
RRk为飞机的全局坐标，RTi为舰船全局坐标；并由
Figure BDA00030400224300000619
通过坐标变换得到该飞机局部坐标系下的坐标
Figure BDA00030400224300000620
并由
Figure BDA00030400224300000621
通过坐标变换得到球坐标系坐标值
Figure BDA00030400224300000622
将
Figure BDA00030400224300000623
代入到飞机k的二维插值函数
Figure BDA00030400224300000624
得到每个飞机Rk在各个舰船Ti的接收天线增益
Figure BDA00030400224300000625
S10.计算每个飞机Rk收到的舰船Ti的接收功率
Figure BDA00030400224300000626
叠加每个飞机上的接收功率得到每个飞机的感知功率
Figure BDA00030400224300000627
所述步骤S10包括：
调用态势感知与预测中的感知功率计算每个舰船Rk收到的每个舰船Ti的接收功率
Figure BDA00030400224300000628
Figure BDA00030400224300000629
叠加每个飞机上的接收功率得到每个飞机的感知功率
Figure BDA00030400224300000630
Figure BDA00030400224300000631
如图10所示，一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测系统，包括初始化子系统、环境生成子系统和态势感知与预测子系统；
所述初始化子系统包括：
场景加载与初始化模块，用于设置编队飞行时每个飞机的经度、纬度、飞行高度和俯仰角；
坐标与矢量变换模块，用于建立每个飞机的局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中坐标的映射关系；
天线布局设置模块，用于设置每个飞机上装载天线相对于飞机的位置p和方向d，同时设置每个舰船上装载天线相对于舰船的位置和方向；
天线方向图加载模块，用于从远场方向图数据中提取出各个计算离散频率球面上角度网络上的天线远场增益数据，从发射天线远场方向图数据中提取发射天线的增益数据，从接收天线远场方向图数据中提取接收天线的增益数据；
所述环境生成子系统包括：
路径规划模块，用于生成每个时刻i的飞机的位置和方向；
区域场值计算模块，用于生成区域网格顶点上的场强分布；
空间损耗计算模块，用于计算每个舰船上的发射天线对计算区域内每个接收位置的空间损耗L；
场景更新模块，用于.生成在仿真时刻上的每个舰船的位置和方向，并刷新计算区域内的各个网格顶点上的电场分布，通过矢量分析得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益；
电磁环境可视化模块，用于对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；
所述态势感知与预测子系统包括：
收发增益计算模块，用于计算每个舰船在指向飞机的接收位置方向上的发射天线增益，以及计算每个飞机在指向每个舰船发射位置方向上的接收天线增益；
接收功率计算模块，用于计算每个飞机收到的舰船的接收功率；
感知功率计算模块，用于叠加每个飞机上的接收功率得到感知功率。
上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.给定态势感知预测场景：多个编队飞行的飞机在固定空域执行飞行任务，受到来自海面的多个舰船上装载天线发射信号的干扰，需要对每个飞机的感知功率进行预测，作为飞机的态势感知预测结果；
S2.设置编队飞行时每个飞机的经度、纬度、飞行高度和俯仰角，并建立每个飞机的局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中坐标的映射关系；
S3.设置每个飞机上接收天线相对于飞机的位置和方向，同时设置每个舰船上发射天线相对于舰船的位置和方向；
S4.从天线的远场方向图中提取出天线远场增益数据；
S5.根据飞机编队飞行时的路径规划，生成每个时刻i的飞机位置和方向；
S6.生成区域网格顶点上的场强分布，其中海拔高度H0上的平面网格剖分采用矩形结构网格或三角形网格；
S7.计算每个舰船上的发射天线对计算区域内每个接收位置的空间损耗L；
S8.生成在仿真时刻上的每个舰船的位置和方向，并刷新计算区域内的各个网格顶点上的电场分布，通过矢量分析得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益，并对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；
S9.计算每个舰船Ti在指向飞机的接收位置Rk方向上的发射天线增益
Figure FDA0003040022420000011
以及计算每个飞机Rk在指向每个舰船的发射位置Ti方向上的接收天线增益
Figure FDA0003040022420000012
S10.计算每个飞机Rk收到的舰船Ti的接收功率
Figure FDA0003040022420000013
叠加每个飞机上的接收功率得到每个飞机的感知功率
Figure FDA0003040022420000014
2.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：所述步骤S2包括：
设置编队飞行时每个飞机的经度Loni、纬度Lati、飞行高度Hi和俯仰角αi；
建立每个飞机的局部坐标系，每一个飞机的局部坐标系以该飞机的中心点坐标作为原点，并以u、w、v三个向量所在方向作为坐标轴，其中向量u表示飞机的飞行方向，向量w表示飞机的机背方向，向量v＝u×w；
建立态势感知预测场景的全局坐标系，以预测场景左下角作为全局坐标系的原点O，设原点O的经度为Lon0，纬度Lat0；
设任一飞机在全局坐标系下的坐标为R5(xi,yi,zi)，则xi、yi、zi与经度、纬度和高度的映射关系为：
xi＝111000cos((Loni-Lon0)*rad)；
yi＝40000cos((Lati-Lat0)*rad)；
zi＝Hi；
其中，Hi为飞机的飞行高度；rad＝π/180。
3.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：步骤S4所述的天线包括飞机上的接收天线和舰船上的发射天线：
所述飞机局部坐标系为球面坐标系，对于飞机上的接收天线，增益数据是基于飞机局部坐标系上的二维角度网格；每个网格点上都有对应的增益GR；首先构建增益GR随球坐标系坐标值变换的二维插值函数
Figure FDA0003040022420000021
其中，θ为接收天线在全局坐标系下方位角，
Figure FDA0003040022420000022
为接收天线在全局坐标系下倾斜角；
对于舰船上的发射天线，首先为舰船构建局部坐标系，该坐标系以舰船中心为原点，并以u′、w′、v′三个向量所在方向作为坐标轴，其中u′轴方向为舰船航行方向，w′轴垂直于舰船甲板方向向上，向量v′＝u′×w′；同理，将发射天线的增益数据是基于舰船局部坐标系的二维角度网络，每个网格点都有对应的增益GT，构建增益GT随球坐标系坐标值变换的二维插值函数
Figure FDA0003040022420000023
Figure FDA0003040022420000024
为发射天线在全局坐标系下方位角，
Figure FDA0003040022420000025
为发射天线在全局坐标系下倾斜角。
4.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：步骤S7中空间损耗L的计算公式为：
Figure FDA0003040022420000026
其中，RT→R为发射天线所在舰船与接收天线所在飞机之间的水平距离，由经纬度公式计算得到，单位为米；HT为发射天线所在舰船的海拔高度；HR为接收天线所在飞机的飞行高度；λ为发射天线的工作波长。
经纬度公式为：
LatΔ＝(LatT-LatR)/57.2958
LonΔ＝(LonT-LonR)/57.2958
Figure FDA0003040022420000027
RT→R＝12742008Arcsin(CT→R)
其中LatT为发射天线纬度；LatR为接收天线纬度；LonT为发射天线经度；LonR为接收天线经度；LatΔ为收发天线间的纬度差；LonΔ为收发天线间的经度差。
5.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：所述步骤S8包括：
生成在仿真时刻上的每个舰船的位置
Figure FDA0003040022420000028
和方向
Figure FDA0003040022420000029
所述舰船数目为n；
刷新计算区域内的各个网格顶点
Figure FDA0003040022420000031
上的电场分布
Figure FDA0003040022420000032
Figure FDA0003040022420000033
其中，
Figure FDA0003040022420000034
为舰船i与网格顶点j之间的空间损耗；
Figure FDA0003040022420000035
η＝120π为自由空间波阻抗；
计算得到每个舰船i到各个网格顶点j上的方向矢量
Figure FDA0003040022420000036
Rj为网格点全局坐标，Ri为舰船全局坐标；并由
Figure FDA0003040022420000037
通过坐标变换得到球坐标系坐标值
Figure FDA0003040022420000038
将
Figure FDA0003040022420000039
代入到舰船i的二维插值函数
Figure FDA00030400224200000310
得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益
Figure FDA00030400224200000311
并对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示。
6.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：所述步骤S9包括：
计算得到每个舰船Ti到飞机的接收位置Rk上的方向矢量
Figure FDA00030400224200000312
RRk为飞机的全局坐标，RTi为舰船全局坐标；并由
Figure FDA00030400224200000313
通过坐标变换得到球坐标系坐标值
Figure FDA00030400224200000314
将
Figure FDA00030400224200000315
代入到舰船i的二维插值函数
Figure FDA00030400224200000316
得到每个舰船Ti在各个飞机的接收位置Rk的发射天线增益
Figure FDA00030400224200000317
计算得到飞机的接收位置Rk到每个舰船Ti上的方向矢量
Figure FDA00030400224200000318
RRk为飞机的全局坐标，RTi为舰船全局坐标；并由
Figure FDA00030400224200000319
通过坐标变换得到该飞机局部坐标系下的坐标
Figure FDA00030400224200000320
并由
Figure FDA00030400224200000321
通过坐标变换得到球坐标系坐标值
Figure FDA00030400224200000322
将
Figure FDA00030400224200000323
代入到飞机k的二维插值函数
Figure FDA00030400224200000324
得到每个飞机Rk在各个舰船Ti的接收天线增益
Figure FDA00030400224200000325
7.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测方法，其特征在于：所述步骤S10包括：
调用态势感知与预测中的感知功率计算每个舰船Rk收到的每个舰船Ti的接收功率
Figure FDA00030400224200000326
Figure FDA00030400224200000327
叠加每个飞机上的接收功率得到每个飞机的感知功率
Figure FDA00030400224200000328
Figure FDA00030400224200000329
8.一种复杂电磁环境下电磁辐射态势感知预测系统，基于权利要求1～7中任意一项所述的方法，其特征在于：包括初始化子系统、环境生成子系统和态势感知与预测子系统；
所述初始化子系统包括：
场景加载与初始化模块，用于设置编队飞行时每个飞机的经度、纬度、飞行高度和俯仰角；
坐标与矢量变换模块，用于建立每个飞机的局部坐标系，确定飞机经度、纬度在局部坐标系中坐标的映射关系；
天线布局设置模块，用于设置每个飞机上装载天线相对于飞机的位置p和方向d，同时设置每个舰船上装载天线相对于舰船的位置和方向；
天线方向图加载模块，用于从远场方向图数据中提取出各个计算离散频率球面上角度网络上的天线远场增益数据，从发射天线远场方向图数据中提取发射天线的增益数据，从接收天线远场方向图数据中提取接收天线的增益数据；
所述环境生成子系统包括：
路径规划模块，用于生成每个时刻i的飞机的位置和方向；
区域场值计算模块，用于生成区域网格顶点上的场强分布；
空间损耗计算模块，用于计算每个舰船上的发射天线对计算区域内每个接收位置的空间损耗L；
场景更新模块，用于.生成在仿真时刻上的每个舰船的位置和方向，并刷新计算区域内的各个网格顶点上的电场分布，通过矢量分析得到每个舰船i在各个网格顶点j上的发射天线增益；
电磁环境可视化模块，用于对区域内的场分布随仿真时刻的推进进行动态显示；
所述态势感知与预测子系统包括：
收发增益计算模块，用于计算每个舰船在指向飞机的接收位置方向上的发射天线增益，以及计算每个飞机在指向每个舰船发射位置方向上的接收天线增益；
接收功率计算模块，用于计算每个飞机收到的舰船的接收功率；
感知功率计算模块，用于叠加每个飞机上的接收功率得到感知功率。
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