- 装甲车辆电磁兼容性设计与试验技术
- 赵晓凡
- 2005字
- 2021-03-05 10:18:00
前言
随着世界军事变革的发展,装甲车辆的作战使命和作战环境发生巨大变化,装甲车辆的电动化、智能化、信息化的发展对电磁信息的依赖性也越来越强。各类高技术武器装备中电子信息技术广泛应用,电气电子控制系统的比重越来越大,这使电磁兼容性(EMC)问题错综复杂,层出不穷。在开发和部署新一代陆军移动平台、系统、子系统和设备的过程中,小到集成电路,大到整车平台,无不体现出电磁兼容技术的重要性。一方面车内电气化程度不断提高,强电、弱电信息设备皆安装于狭小的空间内,形成了非常复杂的电磁环境;另一方面外界电磁环境日趋复杂化,导致各种电磁兼容性问题层出不穷,对装备的各类任务系统造成严重威胁。特别是产品集成安装后,由于功能的高度集成及综合控制能力的需求,涌现出许多现行标准并没有明确定义的电磁干扰现象和电磁兼容性问题,其已成为新型装甲车辆总体设计、试验验证、保证作战效能和安全性的难题。
本书紧密结合装甲车辆全寿命期电磁兼容性控制、试验验证需求,总结了作者多年来从事坦克装甲车辆电磁兼容研究成果及大量的工程实践经验和教训,并且吸取了国内外车辆电磁兼容相关领域的先进经验和成果,系统阐述了装甲车辆研制全过程的EMC管理、预测分析、设计和试验验证等方面的原理、要求和实施方法,并给出了应用示例,内容具体全面,图文并茂,贴近实际,突出系统性和实用性,可以帮助设计人员更好地将电磁兼容技术应用到新一代装甲车辆的工程应用中。本书不仅对装甲车辆EMC进行了全面的阐述,而且对新型装甲车辆研制中新型混合动力、高压电驱系统设计、集成安装环境车载通信系统电磁兼容试验与评估方法等面临的电磁干扰问题进行了探讨,希望为读者提供更有价值的信息。
全书共计8章,内容如下:
第1、3章重点介绍了装甲车辆的使命特点、管理必要性及发展需求,引入了EMC的概念和原理,叙述了装甲车辆电磁兼容性的内涵、外延、主要特征及电磁场与人体安全等内容,提出了EMC管理工作的基本流程,主要包含管理工作计划制定、工作监督要求和风险评估管理等内容。
第2章全面描述了装甲车辆面临的电磁环境特征,详细阐述了装甲车辆面临的有意、无意干扰源类型,车内环境典型电磁干扰源特征,干扰途径耦合机理及易敏感的设备和系统。对车载系统特殊高低压混合供配电、机电复合传动系统及车载通信系统集成环境电磁噪声源进行了详细分析介绍。
第4、5、6章重点介绍了装甲车辆EMC设计技术,包括总体EMC设计和部件分系统EMC设计的技巧与原则及仿真预测分析。其中第4章从总体设计角度论述了军用电磁环境的特殊性和控制技术、装甲车辆EMC总体设计流程、通用设计原则、特殊接口的防护设计及基于电磁兼容性要求的安装准则。第5章在部件分系统EMC设计技巧方面,系统阐述了EMC基础知识、电磁干扰耦合与传输理论,从工程实践应用的角度,提出了滤波、屏蔽、接地等抑制电磁干扰的有效措施和设计方法。第6章介绍了电磁仿真分析与设计的相关内容,对车载系统常用仿真方法进行了探讨,讨论了电磁学典型数值计算方法、电磁兼容建模方法,分析了电磁兼容模型与电磁模型的异同,提出通过进行二次分析得到电磁兼容参数,从而支撑EMC工程应用。
第7、8章重点介绍了军用车辆EMC试验验证技术,主要包括装甲车辆平台系统级和部件分系统的试验验证方法。其中第7章提出了车载平台部件分系统EMC具体试验方法的适用范围、方法的基本原理、试验实施中的各类问题和结果评估等,提出了关于车载电源系统的特殊测试要求,对军、民用车载部件分系统标准进行了差异对比。第8章系统介绍了装甲车辆平台环境系统级试验与验证技术,包括试验项目的选择、试验方法分类及适用性原则、试验文件的编制要求等内容,详细描述了地面系统集成安装环境下的电磁兼容性10个测试项目的试验方法和通信指挥车特殊测试要求的4个测试项目的试验评估方法,并且针对陆军地面平台涉及的电磁环境效应试验的基本要求进行探讨,提出关于E3检验方面的基本要求和试验策略,给出了辐射危害试验等3类效应试验的指南。
全书由赵晓凡研究员编著和定稿,张世巍研究员参与第2章和第8章部分内容的撰写,杜晓琳、聂秀丽参与第5章部分内容的撰写;中国北方车辆研究所电磁兼容试验室杨光、焦美、李燕、张毅、李小健、熊瑛、赵骥、赵洋、王天楠等同志提供部分素材和试验数据及图表。
本书的编撰工作得到了作者单位领导和机关同志们的大力支持,感谢李春明总师、刘勇副所长对作者的信任及在写作过程中给予的悉心指导和帮助。北京理工大学出版社相关编辑为本书的出版做了大量细致的工作,在此一并表示衷心的感谢。本书的研究工作得到了各级机关以及有关单位和专家的帮助,在此深表谢意。
本书可供军用车辆领域电子电气系统设计、电磁兼容工程师和总体系统集成设计的人员使用,也可作为型号科研、工程设计、管理人员及车辆专业本科生的培训教材。
由于车辆电磁兼容学科内容丰富、发展迅速、涉及面广,限于作者的水平和经验,难免存在错误和不足之处,恳请广大读者批评指正。
作者