《車載電子信息系統浪涌效應高效仿真預測方法研究》是王健為項目負責人，寧波大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：車載電子信息系統浪涌效應高效仿真預測方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王健
- 依託單位：寧波大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題以車載電子信息系統電磁防護為套用背景，重點研究其浪涌效應精確、高效數值仿真預測方法，揭示外來電磁脈衝在平台內天線、線纜、廂體孔縫間引起的耦合和傳輸機理。針對該系統結構複雜、多尺度以及多級耦合等特點帶來的仿真難題與挑戰，本課題將在以下方面展開研究：提出基於真實物理場景的精細電磁建模方法；發展針對車載電子信息系統超寬頻、多尺度特點的新型混合併行時域有限差分法以實現整個系統空間及各耦合通道全波場信息的快速預測；通過研究外來電磁脈衝、天線、線纜網路以及內部電路之間的耦合過程，合理構建各模組之間的連線條件，研究出同時考慮場與天線、場與線纜、天線與線纜以及線纜與電路之間相互影響的場-線-路聯合仿真新方法。利用該方法針對各類耦合引起的不同層面浪涌衝擊效應進行預測分析，從而得到整車系統級電磁安全閾值評估及相應防護建議，為車載電子信息系統電磁環境效應頂層量化設計提供理論和技術支撐。
結題摘要
隨著信息技術的飛速發展，車載電子信息系統在功能強大的同時，內部電磁環境正變得日益複雜。本課題以車載電子信息系統電磁防護為套用背景，重點研究其浪涌效應精確、高效數值仿真預測方法，揭示外來電磁脈衝在平台內天線、線纜、廂體孔縫間引起的耦合和傳輸機理。本課題以複雜環境中車載電子信息系統浪涌效應分析方法為研究對象，針對平台結構複雜、多尺度及多耦合通道等特點帶來的仿真難題與挑戰，開展了如下研究：1、提出了基於真實物理場景的精細電磁建模方法，並開發出相應FDTD格線生成工具，包括實體格線、表面格線、非均勻格線以及共形格線；2、提出了基於FDTD（2，4）方法的三維高效混合時域仿真方法，將FDTD（2，4）方法與細線、共形技術相結合，使得更高頻率、更多細節模擬成為可能，尤其是高階共形技術的提出，使得剖分格線可以突破到一波長取7個點仍能獲得較高計算精度；3、精確場線耦合模型，研究天線-線纜、外場-線纜耦合過程，通過引入傳輸線饋電模型和轉移抗模型，合理構建各物理層邊界條件；4、綜合考慮場、線、路混合效應，建立各仿真模組數據交換機制，並最終實現系統級電磁瞬態回響問題的場-線-路聯合仿真。該方法將三維高階FDTD方法、傳輸線FDTD方法、改進節點法通過天線-線纜耦合模型以及轉移阻抗模型結合在一起，可實現三者在同一時間步內進行疊代，使得電磁仿真更加能夠反映物理本質。進一步地，利用該方法針對各類耦合引起的不同層面浪涌衝擊效應進行預測分析，從而得到整車系統級電磁安全閾值評估及相應防護建議，為車載平台系統級電磁干擾理論、方法和技術創新提供重要技術支撐。
