電磁波是戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取、傳輸、使用以及對(duì)抗的重要媒介和最佳載體,但復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境會(huì)對(duì)電磁波的傳輸產(chǎn)生很大影響。由于真實(shí)環(huán)境構(gòu)建難度較大,因此需要構(gòu)建虛擬環(huán)境進(jìn)行虛擬試驗(yàn)。虛擬試驗(yàn)相較于傳統(tǒng)試驗(yàn)方式,試驗(yàn)成本更低且試驗(yàn)周期較短。因此本課題目的是在課題組自研H-JTP的虛擬環(huán)境平臺(tái)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)電磁波信號(hào)傳輸模塊,旨在為虛擬試驗(yàn)提供可信賴的電磁波信號(hào)傳輸效應(yīng)計(jì)算服務(wù)能力,支持試驗(yàn)所想定的復(fù)雜大氣環(huán)境中的電磁波信號(hào)傳輸,促進(jìn)復(fù)雜環(huán)境條件下的裝備聯(lián)合試驗(yàn)。首先,本文對(duì)復(fù)雜環(huán)境下電磁波傳輸效應(yīng)計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究:提出了復(fù)雜環(huán)境下電磁波傳輸效應(yīng)計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)的總體思路;研究了不同介質(zhì)參數(shù)對(duì)電磁波信號(hào)傳輸造成的影響;研究了基于S3DRG三維區(qū)域生長(zhǎng)算法與AABB包圍盒表示法的復(fù)雜環(huán)境分塊量化表示方法,將試驗(yàn)空間中大范圍的復(fù)雜傳輸環(huán)境分解為若干塊均勻環(huán)境介質(zhì);在此基礎(chǔ)上,研究了信號(hào)傳輸路徑與分解得到的均勻環(huán)境邊界交點(diǎn)識(shí)別方法,將復(fù)雜介質(zhì)中的完整傳輸路徑分割成若干單一介質(zhì)中的子傳輸路徑;提出了一種多核并行與多節(jié)點(diǎn)分布相結(jié)合的高性能傳輸效應(yīng)計(jì)算服務(wù)方法,以提高復(fù)雜環(huán)境中電磁波傳輸效應(yīng)的計(jì)算效率。其次,在關(guān)鍵技... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

介質(zhì)分布不均勻場(chǎng)景示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文27采用基于信號(hào)產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)的配置策略時(shí)，將會(huì)在節(jié)點(diǎn)1上布置傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊1、在節(jié)點(diǎn)i上布置傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊2、在節(jié)點(diǎn)j上布置傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊3。其中，傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊1負(fù)責(zé)對(duì)空警戒雷達(dá)發(fā)出的電磁波信號(hào)和空中目標(biāo)3反射的電磁波信號(hào)進(jìn)行傳輸計(jì)算；傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊2負(fù)責(zé)對(duì)空中目標(biāo)1反射的電磁波信號(hào)進(jìn)行傳輸計(jì)算；傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊3負(fù)責(zé)對(duì)空中目標(biāo)2反射的電磁波信號(hào)進(jìn)行傳輸計(jì)算。2.4.2基于區(qū)塊服務(wù)的配置策略由于計(jì)算機(jī)性能的限制，試驗(yàn)場(chǎng)的邏輯空間范圍具有局限性，所以試驗(yàn)前需要根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)景制定該次試驗(yàn)的空間范圍，通過(guò)想定方案構(gòu)造一個(gè)有限空間大孝范圍確定的試驗(yàn)空間，被試品、目標(biāo)、環(huán)境分布于該試驗(yàn)空間內(nèi)，從而形成一個(gè)虛擬邏輯試驗(yàn)空間[42]。把試驗(yàn)空間可按區(qū)塊劃分，參與試驗(yàn)的信號(hào)源實(shí)體以其所處空間位置分布于相應(yīng)區(qū)塊，實(shí)體所產(chǎn)生的信號(hào)可以看作為該實(shí)體所處區(qū)塊空間所產(chǎn)生的信號(hào)。如圖2-14，信號(hào)源1位于區(qū)塊1，雷達(dá)2位于區(qū)塊4，它們產(chǎn)生的信號(hào)可分別看作為區(qū)塊1和區(qū)塊4產(chǎn)生的信號(hào)。圖2-14信號(hào)產(chǎn)生區(qū)域示意圖信號(hào)對(duì)象模型中包含信號(hào)發(fā)出的位置信息，通過(guò)該信息可以獲取該信號(hào)發(fā)生的區(qū)塊。在構(gòu)造試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)具體情況合理劃分區(qū)塊，按照可能產(chǎn)生信號(hào)的區(qū)塊數(shù)量配置多個(gè)傳輸效應(yīng)計(jì)算模塊，并將其設(shè)置為按照信號(hào)發(fā)出區(qū)塊進(jìn)行過(guò)濾的方式，對(duì)按照類別訂購(gòu)過(guò)來(lái)的所有信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，從而只為某個(gè)特定區(qū)域服務(wù)。多個(gè)傳輸效應(yīng)節(jié)點(diǎn)分布式計(jì)算服務(wù)，為整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)提供高效的環(huán)境效應(yīng)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文36TransCalculation+caseOutputWrite(intcaseIndex):bool+caseOutputClear(intcaseIndex):void+caseCreate(unsignedintcount,intcloneIndex):int+caseDelete(unsignedintcount,intcaseIndex):int+caseInput(intcaseIndex):Input*+caseValidate(intcaseIndex):bool+executeCase(intcaseIndex):bool+execute():bool+caseStatus(intcaseIndex):Status*+caseOutput(intcaseIndex):Output*輸入接口運(yùn)行接口輸出接口圖3-4主要接口函數(shù)示意圖3.4基于MODTRANAPI的電磁波信號(hào)傳輸模塊化設(shè)計(jì)3.4.1MODTRAN簡(jiǎn)介MODTRAN(ModerateResolutionTransmission)是一個(gè)中分辨率大氣輻射傳輸模型，主要用于計(jì)算大氣背景輻射、大氣透過(guò)率。MODTRAN的軟件架構(gòu)、主要功能及應(yīng)用如圖3-5所示。目前軟件最新版本為MODTRAN6，主要具有以下優(yōu)勢(shì)：圖3-5MODTRAN軟件架構(gòu)及功能示意圖1）具備友好的軟件GUI(圖形用戶界面)，使得普通用戶也能夠高效地使用MODTRAN。2）提供了通用API(應(yīng)用程序編程接口)，定義了外部應(yīng)用程序和工具箱與MODTRAN通信的方式。MODTRAN主要使用Fortran語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，API接口搭建了Fortran語(yǔ)言與C++、Python等其他編程語(yǔ)言之間的橋梁，有助于將

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]瑞利光學(xué)厚度模型的適用性討論與條件性構(gòu)建[J]. 梁繼,王建,譚俊磊,李紅星,劉艷,夏詩(shī)婷.  遙感學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]蒙特卡羅方法模擬水云對(duì)偏振激光雷達(dá)的多次散射去極化[J]. 孫賢明,肖賽,萬(wàn)隆,王海華,申晉.  中國(guó)激光. 2015(11)
[3]霧環(huán)境下非視距大氣散射傳輸特性研究[J]. 林勇,徐智勇,汪井源,宋超,王榮,陳亦望.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(09)
[4]太赫茲電磁波大氣吸收衰減逐線積分計(jì)算[J]. 李瀚宇,董志偉,周海京,周遜.  強(qiáng)激光與粒子束. 2013(06)
[5]不同版本HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)高層大氣輻射傳輸影響特性分析[J]. 戴聰明,魏合理,胡順星.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]用k分布法計(jì)算氣體輻射特性的進(jìn)展[J]. 尹雪梅,閆立強(qiáng),吳學(xué)紅.  中國(guó)科技信息. 2012(07)
[7]《標(biāo)準(zhǔn)大氣與參考大氣模型應(yīng)用指南》介紹[J]. 張小達(dá),張鵬,李小龍.  航天標(biāo)準(zhǔn)化. 2010(03)
[8]煙塵中電磁波傳輸特性的Monte Carlo模擬[J]. 黃朝軍,劉亞鋒,吳振森,孫彥清,龍姝明.  物理學(xué)報(bào). 2009(04)
[9]復(fù)雜地形環(huán)境中電磁波多徑傳輸建模與仿真[J]. 蘇玉瑞,吳彥鴻,劉鵬軍,王立冬,尹照武.  艦船電子工程. 2009(01)
[10]LBLRTM從工作站到PC機(jī)的移植[J]. 陳秀紅,魏合理.  大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)

碩士論文
[1]聯(lián)合試驗(yàn)平臺(tái)虛擬綜合自然環(huán)境架構(gòu)研究[D]. 董弘健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]虛擬試驗(yàn)光電信號(hào)大氣傳輸效應(yīng)主動(dòng)計(jì)算服務(wù)技術(shù)研究[D]. 李世杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]虛擬試驗(yàn)場(chǎng)光電信號(hào)傳輸效應(yīng)服務(wù)軟件設(shè)計(jì)[D]. 張宗正.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]軍事極端環(huán)境模擬技術(shù)與設(shè)施發(fā)展趨勢(shì)及建設(shè)策略[D]. 王曉明.中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 2017
[5]基于微物理特性的機(jī)載氣象雷達(dá)極化數(shù)據(jù)仿真[D]. 劉夏.中國(guó)民航大學(xué) 2016
[6]基于信息化體系結(jié)構(gòu)的雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D]. 蘇文圣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]基于OpenMP的多核多線程負(fù)載均衡調(diào)度策略研究[D]. 李滋田.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[8]試驗(yàn)訓(xùn)練體系結(jié)構(gòu)大氣環(huán)境資源開(kāi)發(fā)[D]. 閆芳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]SETE系統(tǒng)中可見(jiàn)光圖像仿真算法研究[D]. 王更科.河南大學(xué) 2011
[10]大氣輻射傳輸模式的比較及其應(yīng)用[D]. 盧鵬.中國(guó)氣象科學(xué)研究院 2009



本文編號(hào)：3389502