一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法

本申请涉及甚低频天线，更具体地，涉及一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

1、甚低频通信是指利用频率为3～30khz的电磁波进行无线信号传输的方式，是目前实现远距离潜艇通信的主要手段。天线是任何无线电通信系统最关键的部分，起到了能量转换的作用。甚低频十三塔伞型发射天线是以十三座铁塔作为支撑铁塔的大型伞形顶负载天线，如图1所示，天线的中心是中心塔，围绕中心塔分布着两个不同半径的圆圈，每个圆圈上均匀地分布着六个支撑铁塔，半径较小(称作内半径)的支撑铁塔称为内圈塔，半径较大(称作外半径)的支撑铁塔称为外圈塔，十三座支撑铁塔通过带有绝缘子的尾绳共同悬吊着六个相同的菱形顶负载(也称作菱形天线幕)。每个菱形顶负载由八根顶容线组成，顶容线由中心塔向外部延伸，经过内圈塔上的吊索后连接到外圈塔上，所有顶容线均通过带绝缘子的尾巴绳连接到支撑铁塔上，与十三座支撑铁塔保持电气隔离。

2、甚低频十三塔伞型发射天线的整体结构非常庞大，建模复杂，且天线结构对性能影响较大。但是，常规建模通常不考虑顶容线垂度等结构参数，为了简化建模仿真，采用直线建模，这在一定程度上会导致天线仿真结果不够准确。

技术实现思路

1、针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法、装置、计算机设备及存储介质，考虑到了顶容线的支撑吊索和吊索垂度的影响，将甚低频十三塔伞型发射天线的支撑铁塔、吊索、尾巴绳、顶容线均采用参数化建模，能够提高甚低频十三塔伞型发射天线建模分析的准确性。

2、为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法，该方法包括：

3、获取顶容线的结构参数、尾巴绳的结构参数和支撑铁塔的结构参数；

4、根据支撑铁塔的结构参数，建立支撑铁塔模型，支撑铁塔模型包括中心塔模型、内圈塔模型和外圈塔模型；

5、根据顶容线的结构参数和支撑铁塔的结构参数，建立吊索模型；

6、根据尾巴绳的结构参数和支撑铁塔的结构参数，建立第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，第一尾巴绳用于连接顶容线和中心塔，第二尾巴绳用于连接顶容线和外圈塔；

7、根据顶容线的结构参数、吊索模型、第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，建立菱形天线幕模型；

8、根据支撑铁塔模型和六组单元模型，构建甚低频十三塔伞型发射天线模型，单元模型包括菱形天线幕模型和与其对应的吊索模型、第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型。

9、按照本发明的第二个方面，还提供了一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模装置，其包括：

10、获取模块，其配置为获取顶容线的结构参数、尾巴绳的结构参数和支撑铁塔的结构参数；

11、支撑铁塔模型建立模块，其配置为根据支撑铁塔的结构参数，建立支撑铁塔模型，支撑铁塔模型包括中心塔模型、内圈塔模型和外圈塔模型；

12、吊索模型建立模块，其配置为根据顶容线的结构参数和支撑铁塔的结构参数，建立吊索模型；

13、尾巴绳模型建立模块，其配置为根据尾巴绳的结构参数和支撑铁塔的结构参数，建立第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，第一尾巴绳用于连接顶容线和中心塔，第二尾巴绳用于连接顶容线和外圈塔；

14、菱形天线幕模型建立模块，其配置为根据顶容线的结构参数、吊索模型、第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，建立菱形天线幕模型；

15、天线模型构建模块，其配置为根据支撑铁塔模型和六组单元模型，构建甚低频十三塔伞型发射天线模型，单元模型包括菱形天线幕模型和与其对应的吊索模型、第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型。

16、按照本发明的第三个方面，还提供了一种计算机设备，其包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，存储单元存储有计算机程序，当计算机程序被处理单元执行时，使得处理单元执行上述任一项方法的步骤。

17、按照本发明的第四个方面，还提供了一种存储介质，其存储有由计算机设备执行的计算机程序，当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述任一项方法的步骤。

18、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

19、本发明提供的一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法，考虑到了顶容线的支撑吊索和吊索垂度的影响，将甚低频十三塔伞型发射天线的支撑铁塔、吊索、尾巴绳、顶容线均采用参数化建模，能够实现对甚低频十三塔伞型发射天线的建模，便于分析顶容线、尾巴绳、支撑铁塔等不同位置的结构参数对天线性能的影响，从而能够达到提高甚低频十三塔伞型发射天线建模分析的准确性的目的。

技术特征：

1.一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支撑铁塔的结构参数包括内半径、外半径、中心塔高度、内圈塔高度和外圈塔高度，所述根据所述支撑铁塔的结构参数，建立支撑铁塔模型，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述顶容线的结构参数包括吊索垂度，所述根据所述顶容线的结构参数和所述支撑铁塔的结构参数，建立吊索模型，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述尾巴绳的结构参数包括第一尾巴绳的水平长度、第一尾巴绳与中心塔的角度、第二尾巴绳的水平长度、第二尾巴绳与外圈塔的角度，所述根据所述尾巴绳的结构参数和所述支撑铁塔的结构参数，建立第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述顶容线的结构参数、所述吊索模型、所述第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，建立菱形天线幕模型，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述顶容线的结构参数包括与顶容线连接的下引线上连接点与第一尾巴绳的下端点的水平距离、顶容线的吊索连接点与菱形天线幕的长对角线的距离，所述与顶容线连接的下引线上连接点的坐标为其中，x2为与顶容线连接的下引线上连接点与第一尾巴绳的下端点的水平距离，y1为顶容线的吊索连接点与菱形天线幕的长对角线的距离。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单元模型还包括下引线模型和高压馈线模型，所述方法还包括：

8.一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，其存储有由计算机设备执行的计算机程序，当所述计算机程序在所述计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

技术总结本申请公开了一种甚低频十三塔伞型发射天线参数化建模方法，该方法包括获取顶容线的结构参数、尾巴绳的结构参数和支撑铁塔的结构参数；根据支撑铁塔的结构参数，建立支撑铁塔模型；根据顶容线的结构参数和支撑铁塔的结构参数，建立吊索模型；根据尾巴绳的结构参数和支撑铁塔的结构参数，建立第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型；根据顶容线的结构参数、吊索模型、第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型，建立菱形天线幕模型；根据支撑铁塔模型和六组单元模型，构建甚低频十三塔伞型发射天线模型，单元模型包括菱形天线幕模型和与其对应的吊索模型、第一尾巴绳模型和第二尾巴绳模型。采用本方法能够提高甚低频十三塔伞型发射天线建模分析的准确性。技术研发人员：吴华宁,谢慧,赵林,潘丽,冯慧婷,刘茜茜受保护的技术使用者：中国人民解放军海军工程大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1