申请/专利权人：之江实验室

申请日：2023-12-04

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117349575B

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.01.23#实质审查的生效;2024.01.05#公开

摘要：本发明公开了一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法和装置，包括：电流分布的计算：计算因差频电离层调制加热所产生的电流分布；电偶极子辐射场的计算：计算各向异性电离层中电偶极子激励的甚低频辐射场，将其作为电流分布的核函数；差频电离层加热激发的辐射场计算：计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将电流分布与核函数相乘并对加热区域进行积分，得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场。本发明提供了差频电离层加热激发的甚低频辐射场的有效计算方法，计算耗时少，计算精度高，可为差频电离层加热的实际工程应用提供理论支撑。

主权项：1.一种差频电离层加热激发甚低频辐射场的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1根据电离层和加热装置的参数，计算加热区域中因差频电离层调制加热所产生的电流分布；所述步骤1中的加热区域位于电离层的F层，建立xyz三维坐标系，定义加热区域与地面垂直的法向方向为z轴方向，差频电离层调制加热产生的电流分布表示为： 其中，r′表示电流分布中各电流单元的位置矢量，Jr′表示差频电离层加热产生的电流分布，其同时具有y分量和x分量；y，x分别表示y方向和x方向的单位矢量，i表示复数的虚部，e表示电子的带电量，me表示电子质量，ωh表示高频加热波的工作角频率，ωe＝eB0me表示电子回旋频率，B0表示地磁场的强度，Ne表示电离层的电子密度，E0表示高频加热波的电场强度，φ＝φ1-φ2表示第一高频加热波和第二高频加热波之间的相位差，φ1和φ2分别为第一高频加热波和第二高频加热波的电场相位；2计算各向异性电离层中任意方向电偶极子激励的甚低频辐射场，并将其作为差频电离层调制加热产生的电流分布的核函数；3根据步骤1得到的电流分布，计算电流分布中各电流单元与观察点之间的相对坐标，将所述电流分布与步骤2得到的核函数相乘并对整个加热区域进行积分，即得到差频电离层加热激发的甚低频辐射场；所述步骤3中，将电流分布的y分量和x分量分别与其对应的核函数相乘并求和，令其作为被积函数并对整个加热区域进行积分，即可得到由差频电离层调制加热所激发的甚低频辐射场，其表达式为： 其中，r表示观察点的位置矢量，Er表示差频电离层加热激发的甚低频辐射场，其所对应的场分量与核函数Ky，Kx表示的分量一致；V′表示加热区域的体积，dV′表示加热区域的体积微分，Jyr′，Jxr′分别表示差频电离层调制加热所产生的电流分布的y分量和x分量，η0表示真空中的波阻抗，k0表示真空中的波数，β表示电离层介电常数矩阵的对角线分量；为各电流单元与观察点之间的相对坐标，其中，ρ*表示电流单元与观察点之间的相对横向传播距离，表示电流单元与观察点之间的相对方位角，z*表示电流单元与观察点之间的相对纵向传播距离。

全文数据：

权利要求：

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