一种微波暗室静区自动获取的方法与流程

本发明涉及一种微波暗室静区自动获取的方法，属于电磁建模。

背景技术：

1、微波暗室主要用于天线性能测量、目标rcs特性测量、电磁兼容测量等领域。静区是暗室内所受杂波干扰最小的区域，将被测设备放在暗室静区内有利于提高被测设备的测试效率。但微波暗室建造成本较高，对暗室的仿真模拟就显得尤为重要。

2、静区的范围、位置与形状取决于微波暗室的形状、大小、工作频率、吸波材料等因素，故在仿真过程中，如何在每次静区性能改变时，自动获取静区就很有必要。目前针对暗室仿真，科研人员的注意力主要集中在如何建立模型、如何提高改进吸波材料、如何精准测量暗室内的场强分布等问题，对如何获取静区范围，采取的方法是通过做切面的方式，利用平面阵列的采样结果，人为估算静区范围。

3、在暗室何处做切面以及做切面的大小范围，都是根据人为的经验去实施，此过程过分依赖研究人员的经验知识，而且难以直观的呈现出三维的静区范围。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种微波暗室静区自动获取的方法，其具体技术方案如下：

2、一种微波暗室静区自动获取的方法，包括以下步骤：

3、步骤1：搭建微波暗室仿真环境，并且对微波暗室进行网格化处理；

4、步骤2：选取发射源方向与微波暗室模型交点的线段上的中点加入待定队列；

5、步骤3：判断待定队列是否满足反射率电平指标，如果满足，说明已经找到种子点，执行步骤10，如果不满足，执行步骤4；

6、步骤4：清空待定队列，采用二分法在线段上取点，加入待定队列；

7、步骤5：在线段上取点的截止条件，二分法截取的两点之间的间距是否小于微波暗室网格间距，如果不小于返回执行步骤3，如果小于执行步骤6；

8、步骤6：分割微波暗室模型，取每块分割后模型的中心点加入待定队列；

9、步骤7：判断待定队列是否满足反射率电平指标？如果满足执行步骤10，不满足执行步骤8；

10、步骤8：判定模型分割后的最小边长是否小于微波暗室网格间距，如果小于，程序结束；如果不小于，继续执行步骤6；

11、步骤9：种子点未找到，判定暗室中不存在静区，程序结束；

12、步骤10：种子点生成邻域坐标点，将邻域坐标点加入待定队列，种子点添加至结果列表；

13、步骤11：计算待定队列中待定种子点反射率电平，判断是否存在下一代种子点，如果不存在，说明反射率电平下的静区寻找完毕，执行步骤12；如果还存在下一代种子点，执行步骤10；

14、步骤12：在结果列表中挑选一个坐标点作为幅度不平度的标准点；

15、步骤13：同样的生长方式，取邻域点的幅度与标准点作差值，将满足幅度不平度要求的点放入新的结果列表；

16、步骤14：过程结束。

17、进一步的，所述微波暗室静区是在两种指标下的静区，依次为反射率电平下的静区和幅度不平度下的静区；

18、反射率电平下的静区采用初代种子点选取算法与生长算法获取；

19、初代种子点选取算法具体过程为：在整个暗室中，通过规则计算获取满足标准反射率电平要求的初始种子点，以种子点为中心往外探索静区边界，向外探索过程是以种子点三维坐标点为中心，生长出邻域坐标点，再计算其反射率电平；

20、幅度不平度指标范围的自动获取是在反射率电平范围的基础上，通过选取幅度不平度标准点作为初代种子点，同样以邻域方式进行生长；幅度不平度生长过程的计算只需从先前反射率电平计算结果中提取其幅值，与标准点幅值做对比即可；静区是在两个指标叠加下的空间范围。

21、进一步的，对暗室进行网格化是根据暗室模型的三角剖分数据，以暗室模型包围盒的最小边长的0.01倍作为网格间隔，保证所取三维点在此网格上，减少计算量。

22、进一步的，初始种子点的选取有两个方案，方案一是在发射源的朝向上进行取点，在暗室发射源与暗室模型的交点的线段上，不断进行二分法取三维坐标点计算其场值，直到找到满足反射率电平的三维点，二分法不断分割线段，当分割后的线段小于微波暗室网格边长的时候停止；

23、当采用方案一并没有找到种子点，采用方案二，方案二是将微波暗室进行分割，取分割后每个小立方体的中心点，不断分割的过程类似于八叉树的分割方式，限制条件是分割后小立方体的边长不得小于网格边长。

24、进一步的，所述生长的过程是以网格长度向外扩展的过程，每个种子点在模拟处在网格边长两倍的正方体中心位置，生成的邻域的坐标点是正方体六个面的中心点。

25、进一步的，所述步骤1中的网格化处理是在生成种子点之前，对微波暗室包围盒底层的剖分数据进行处理，得到微波暗室包围盒模型在笛卡尔坐标系中x_min、x_max、y_min、y_max、z_min、z_max这六个数据，最小边长d＝min(abs(x_max-x_min)，abs(y_max-y_min)，abs(z_max-z_min))，本案例中取的是最小边长的0.01倍作为网格边长。

26、进一步的，网格是为了保证每个三维点都取在网格上，会对每次得到的三维点进行修正，将不在网格上的点修正到其最近的网格上，这样做的好处是在避免在生长的过程中，会生成两个无限靠近的三维点，能够减少资源的浪费，而且在计算幅度不平度标准下的静区时，反射率电平的计算结果中通过坐标点索引就可以获得之前已经计算过的场值；

27、本发明的有益效果是：

28、本发明实现所需静区(反射率电平与场辐均匀性)指标下的静区三维空间，实现静区提取自动化。本发明可应用于微波暗室仿真领域，具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：所述微波暗室静区是在两种指标下的静区，依次为反射率电平下的静区和幅度不平度下的静区；

3.根据权利要求1所述的微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：对暗室进行网格化是根据暗室模型的三角剖分数据，以暗室模型包围盒的最小边长的0.01倍作为网格间隔。

4.根据权利要求1所述的微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：初始种子点的选取有两个方案，方案一是在发射源的朝向上进行取点，在暗室发射源与暗室模型的交点的线段上，不断进行二分法取三维坐标点计算其场值，直到找到满足反射率电平的三维点，二分法不断分割线段，当分割后的线段小于微波暗室网格边长的时候停止；

5.根据权利要求1所述的微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：所述种子点生成邻域坐标点的过程是以网格长度向外扩展的过程，每个种子点在模拟处在网格边长两倍的正方体中心位置，生成的邻域的坐标点是正方体六个面的中心点。

6.根据权利要求1所述的微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：所述步骤1中的网格化处理是在生成种子点之前，对微波暗室包围盒底层的剖分数据进行处理，得到微波暗室包围盒模型在笛卡尔坐标系中x_min、x_max、y_min、y_max、z_min、z_max这六个数据，最小边长d＝min(abs(x_max-x_min)，abs(y_max-y_min)，abs(z_max-z_min))。

7.根据权利要求1所述的微波暗室静区自动获取的方法，其特征在于：所述网格化处理是为了保证每个三维点都取在网格上，会对每次得到的三维点进行修正，将不在网格上的点修正到其最近的网格上，而且在计算幅度不平度标准下的静区时，反射率电平的计算结果中通过坐标点索引便可获得之前已经计算过的场值。

技术总结
本发明涉及一种微波暗室静区自动获取的方法，微波暗室静区是在反射率电平和幅度不平度下的静区；反射率电平下的静区采用初代种子点选取算法与生长算法获取；幅度不平度指标范围的自动获取是在反射率电平范围的基础上，通过选取幅度不平度标准点作为初代种子点，同样以邻域方式进行生长；幅度不平度生长过程的计算只需从先前反射率电平计算结果中提取其幅值，与标准点幅值做对比即可；静区是在两个指标叠加下的空间范围。本发明实现所需静区指标下的静区三维空间，实现静区提取自动化。

技术研发人员：刘瀛徽,樊曹扬,俞文明
受保护的技术使用者：江苏赛博空间科学技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11