复杂电磁环境预测系统设计与实现

当计算区域选择在二维坐标系中时，引入时谐矢量场Ψ ,其表达式为：

则得到了二维坐标系情况下的标准抛物型方程（SPE）表达式。

场强的大小或分布取决于在传播路径上的损耗情况。求解SPE解时可将场量进行分解，分解后的结果为两个不同因子的乘积。因此，传播损耗在数值上等于传播空间的传播损耗（称为损耗因子）与电磁波发射天线的空间发散损耗（称为传播因子）之和。

传播空间的传播损耗不仅与电磁波的波长或频率有关，还与传播距离的大小有关，单位为dBW,其表达式如下：

电磁波发散损耗的大小，等于参考点处电场值与自由空间中全向天线在同一点处电场值的比值，根据本文中u 的表达式，则发散损耗为：

式中：d 为参考点与天线之间的水平距离，单位为km;λ 为波长，单位为m.

在传输平面内，总的传播损耗等于传播因子和损耗因子对电磁波场量的叠加，从而基于SPE的传播模型其总的传播损耗为：

其中电磁波频率的单位为MHz.利用PE方程确定了无线电磁波的传播损耗，即可计算接收点的接收功率，确定该点的电磁环境。

3 复杂电磁环境预测系统

基于以上理论分析，构建典型场景下的电磁环境预测系统。复杂电磁环境预测系统由四个模块组成，即参数输入模块，图形显示模块，操作模块和结果显示模块。其中，参数输入模块包括典型战场场景选择，辐射源及接收点参数设置，地图加载等。复杂电磁环境预测系统演示总界面如图5所示。

场景分为三种，如图6所示。操作模块包括辐射源放置，场强预测，图形绘制，模型选择，可以根据战场 环境特点，选择相应模型进行图形绘制与分析。以海战场为例进行复杂电磁环境预测，并给出分析结果。辐射源放置如图7所示，仿真参数设置如下：辐射源频率1 500 MHz,发射功率46 dBm,发射增益16 dB,接收增益为0 dB,系统损耗为3 dB,发射天线高度为30 m,接收天线高度为1.5 m,收发天线距离为15 km .