國外電磁兼容仿真軟件發(fā)展概述

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1、第7卷第2期裝備環(huán)境工程2010年04月EQUIPMENTENVIRONMENTALENGINEERING·55·國外電磁兼容仿真軟件發(fā)展概述12肖衛(wèi)東，潘涵（1.海軍駐滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司軍事代表室，上海200129；2.電磁兼容性國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國艦船研究設(shè)計(jì)中心，武漢430064）摘要：對國外諸多常用電磁仿真軟件的數(shù)值方法和用途等的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了詳細(xì)介紹和說明。首先對仿真技術(shù)所基于的計(jì)算電磁學(xué)算法進(jìn)行了分類分析，然后對不同算法所對應(yīng)的仿真軟件的特點(diǎn)進(jìn)行了闡述與評價(jià)。并結(jié)合我國電磁兼容的實(shí)際狀況，指出了我國電磁兼容仿真軟件（技術(shù)）的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：電磁兼容

2、；仿真；軟件中圖分類號：TP319；X12文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672－9242（2010）02－0055-06DevelopmentofSimulationSoftwareofElectromagneticCompatibilityOverseas12XIAOWei-dong，PANHan（1.NavalPlantRepresentativeOfficeonHudong-zhonghuaShipbuilding(group)CoLtd，Shanghai200129，China；2.TheNationalKeyLabofEMC，ChinaShipResearchandD

3、evelopmentCenter，Wuhan430064，China）Abstract：Thenumericalmethodsandusageofelectromagneticsimulationsoftwaresoverseaswereintroducedandillustrated.Thecomputationalelectromagneticarithmeticwasanalyzed，whichisthebaseofsimulationtechnology.Thecharacteristicsofsoftwaresofdifferentarithmeticsweree

4、xpatiatedandevaluated.ThedevelopmenttrendofEMCsimulationsoftwaresinourcountrywasputforwardthroughanalysisofthepracticalsituation.Keywords：EMC；simulation；overseas計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展以及電磁場數(shù)值分析方法的不斷進(jìn)步，使得電磁兼容性仿真預(yù)測對軍用裝備產(chǎn)1國外發(fā)展概況品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義愈加明顯。各種商用化軟件的不斷推出，更是加速了這一進(jìn)程。在電子對抗、電磁兼容等領(lǐng)域，由于用戶的迫切要求，出現(xiàn)了專門指導(dǎo)該電磁仿真技術(shù)中運(yùn)用的主要

5、計(jì)算電磁學(xué)方法大領(lǐng)域?qū)I(yè)設(shè)計(jì)的軟件。美國、意大利、西班牙、俄羅致可分為2類：精確算法和高頻近似方法。精確計(jì)斯、德國、英國、法國等世界先進(jìn)國家的電磁兼容預(yù)算方法包括差分法（FDTD，F(xiàn)DFD）、有限元（FEM）、測和分析技術(shù)已經(jīng)形成一整套數(shù)字仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)矩量法（MoM）以及基于矩量法的快速算法（如快速軟件系統(tǒng)，而且一刻也沒有停止過數(shù)值算法的完善多極子FMM和多層快速多極子MLFMA）等，其中，[1—4]和創(chuàng)新研究。在解決電大目標(biāo)電磁問題中最有效的方法為多層快收稿日期：2009-08-17作者簡介：肖衛(wèi)東（1969—），男，湖南寧鄉(xiāng)人，工程師，研究方向?yàn)榕灤姶偶嫒??！?6·

6、裝備環(huán)境工程2010年04月速多極子方法。高頻方法一般可歸作2類：一類基于射線光學(xué)，包括幾何光學(xué)（GO）、幾何繞射理論（GTD）以及在GTD基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一致性繞射理論（UTD）等；另一類基于波前光學(xué)，包括物理光學(xué)（PO）、物理繞射理論（PTD）、等效電磁流方法（MEC）以及增量長度繞射系數(shù)法（ILDC）等。PO高頻方法由于計(jì)算效率較高，對大目標(biāo)的適應(yīng)能力強(qiáng)，因此被圖1軍用戰(zhàn)斗機(jī)的RCS分析Fig.1RCSanalysisofbattleplan廣為采用?；谶@些方法，國外不僅形成了眾多的預(yù)測仿真系統(tǒng)和軟件，還建立了相應(yīng)的EMC數(shù)據(jù)庫，可開展：1）各種軍用平臺(tái)電磁兼容性設(shè)

7、計(jì)，包括大型艦船平臺(tái)的天線布置設(shè)計(jì)、艙室內(nèi)EMC設(shè)計(jì)、系統(tǒng)內(nèi)EMC分析、系統(tǒng)間EMC分析等；2）平臺(tái)間EMC分析，包括艦船編隊(duì)的EMC分析；3）EMP（電磁脈沖）仿真、各種載體EMP效應(yīng)及適應(yīng)性分析；4）陸?？仗祀娢鍒D2屏蔽問題分析維現(xiàn)代化戰(zhàn)場電磁環(huán)境分析。Fig.2Analysisofshielding下面就國外涌現(xiàn)出來的商業(yè)軟件的主要算法、功能和應(yīng)用范圍進(jìn)行簡略介紹。1.1EMC2000軟件該軟件由法國某公司研制，采用的計(jì)算方法主要是MoM，F(xiàn)DTD，F(xiàn)VO（有限體積法），PO/GO，GTD，UTD，PTD，E