【摘要】：當(dāng)前,無人機(jī)已經(jīng)發(fā)展到無人作戰(zhàn)飛機(jī)系統(tǒng),可以完成信息采集、攻擊與支援、奪取戰(zhàn)場電磁力、提供預(yù)警、目標(biāo)制導(dǎo)等多項任務(wù),對各國的軍事活動起著重要作用。雷電,作為電磁環(huán)境中的一種自然放電現(xiàn)象,具有高壓、大電流、瞬時電磁場的特點。無人機(jī)作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要的武器發(fā)射、部隊運輸、情報偵察和戰(zhàn)場指揮平臺,裝載了大量的電子和電氣設(shè)備,一旦遭受雷電電磁脈沖的攻擊,輕則設(shè)備損壞,重則機(jī)毀人亡,進(jìn)而對戰(zhàn)爭態(tài)勢的發(fā)展產(chǎn)生影響。為此,本文開展無人機(jī)雷電間接效應(yīng)研究,完成了如下工作:1.分析了雷電對飛機(jī)的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)影響,介紹了雷電電磁場相關(guān)理論基礎(chǔ),采用了4種不同的電磁場數(shù)值計算方法,建立了雷電環(huán)境的數(shù)學(xué)模型。通過比較4種數(shù)值計算方法的主要應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點,最終確定采用傳輸線矩陣法開展無人機(jī)雷電間接效應(yīng)研究。2.分析了無人機(jī)遭遇雷擊的基本原理和雷擊區(qū)域劃分的基本原理,利用靜電場方法搭建雷電附著區(qū)域劃分模型,通過CST仿真平臺對全金屬無人機(jī)的機(jī)頭部位、機(jī)翼尖端部位以及尾翼尖端部位進(jìn)行仿真,得到了無人機(jī)雷擊附著區(qū)域劃分的結(jié)果。3.采用傳輸線矩陣法開展無人機(jī)的雷電間接效應(yīng)研究。通過CST仿真平臺搭建了無人機(jī)雷電間接效應(yīng)模型,詳細(xì)計算了全金屬無人機(jī)在3種不同雷擊路徑下的機(jī)體表面電流和電磁場。通過分析3種不同雷擊路徑無人機(jī)的表面電流分布,磁場分布和電場分布,得出了影響無人機(jī)表面電流密度,磁場強(qiáng)度與電場強(qiáng)度的因素以及它們的分布規(guī)律。4.利用多導(dǎo)體傳輸線理論開展無人機(jī)雷電間接效應(yīng)內(nèi)部線纜耦合情況的研究。通過CST仿真平臺搭建了無人機(jī)內(nèi)部線纜耦合模型,選取單線、同軸線和雙絞線3種典型線纜,通過分析對比單一雷電電磁脈沖(Electromagnetic Pulse,EMP)入射方向和不同雷電EMP入射方向下的內(nèi)部線纜耦合電流和電壓峰值,得出雷擊時影響無人機(jī)內(nèi)部線纜的因素。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V279

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