新技术丨广电计量成功开发无人机电磁环境仿真技术

2025-10-23 13:52:49 广电计量检测集团股份有限公司

核心导读

无人机电磁环境仿真技术是通过高性能计算、精准机体建模及电磁特性耦合，模拟无人机搭载大功率电子设备时的复杂电磁场景，旨在复现高强度电磁辐射在机体表面与内部激发瞬态电场的过程，预测电磁干扰对飞行安全、任务可靠性的影响，从而支撑抗干扰设计的综合技术。

当前传统仿真方法常存在短板：难以精准匹配大功率设备的宽带频谱特性与机体结构参数，导致瞬态电场分布预测精度不足，无法有效满足电磁兼容（EMC）优化需求，而这一问题直接关系到无人机核心性能的稳定性。

在此背景下，广电计量积极创新，开发无人机电磁环境精准仿真技术，通过精准模拟大功率设备宽带频谱特性、深度耦合机体电磁响应参数，可高效复现复杂工况下的电磁干扰场景，实现瞬态电场分布的精准预测与可视化。该技术能为无人机设计人员提供更全面、精准的电磁干扰数据支撑，从而优化无人机抗干扰设计与电磁兼容（EMC）性能，为高端工业无人机研发打造“数字护甲”，助力行业突破传统被动防护局限，实现向主动预测的技术跨越，进一步保障无人机飞行安全与任务可靠性。

电磁仿真方案助力，提升无人机电磁抗扰可靠性

相比传统依赖经验估算与后期实测的方法，无人机电磁环境仿真技术借助先进仿真工具，对搭载大功率干扰源的无人机平台，开展电磁干扰下的环境效应仿真，精准分析机体结构及内部线缆的电磁耦合路径、感应场强分布。在此基础上，进一步模拟机体复合材料在强电磁环境下的电磁响应，进而评估其电磁屏蔽效能与结构完整性。通过超前模拟并量化无人机在极端电磁环境中的响应，本技术可为设计人员提供数据驱动的设计依据，有效优化布局、屏蔽及接地设计，显著提升无人机系统的电磁抗扰性与任务可靠性。这有助于从源头规避干扰风险，确保无人机搭载大功率设备时的飞行安全与功能稳定。

服务优势

高精度模拟：通过建立实际的干扰源三维模型，可以更精确地计算无人机电磁环境，提升了预测与评估的准确性。

GPU高速计算： 搭载高性能GPU的计算集群，为无人机电磁环境的瞬态仿真提供强大的算力支撑，将传统数周的计算任务压缩至数天。

无人机电磁环境仿真方案示意图

优化无人机仿真技术，赋能重点行业高质量发展

本技术聚焦无人机在大功率干扰源下的电磁性能仿真，专注于通过模拟其电磁性能稳定性与抗干扰能力，分析机体内部及表面电磁响应，实现对无人机及机体复合材料电磁抗性水平的精准评估，改变了传统电磁抗性评估中信息片面、设计参考不足的局限。通过为设计人员提供全面准确的数据支撑，可优化无人机设备、线缆、天线等布局设计，有效提升产品电磁抗性与可靠性。目前，本技术已能为特殊行业、航空航天与无人机系统研发、通信与遥感、公共安全与应急响应、科研与教育等相关行业客户提供更优更丰富的电磁兼容解决方案，支持客户在研发初期融入电磁抗性设计，显著减少后期整改、降低开发成本、加速研发进程，全面助力无人机及相关制造行业高速高质量发展。

如需进一步了解相关技术能力，可联系研究技术负责人：阮先生（联系方式18665897631）、罗先生（联系方式15018663061）。

电磁安全工程研究所

广电计量电磁安全工程研究所在全国建有10个（含筹建中）标准化的电磁安全工程实验室基地，拥有装备E3项目管理与技术评估、数字化设计与仿真预测、电磁咨询科研、EMC设计仿真与整改、电磁失效诊断五大板块业务及研究方向，并构建了包括博士后/博士、硕士35人组成的核心技术团队，具备丰富的工程经验和深厚的理论功底。现已具备电磁工程设计与试验开发（包括性能验证和型号设计牵总等）、电磁防护技术工程应用研究（包括系统防护设计、单板防护设计、防护设计仿真分析）、电磁技术工程化研究（包括电磁前沿技术论证、装备电磁兼容性与复杂电磁环境适应性评估、EMC数字化设计与仿真预测）、电磁失效诊断与分析（包括现场电磁故障采集与分析、单板电路失效分析与仿真、系统失效故障模型构建与验证）等技术服务与咨询能力，可为芯片、电路模块、单板、系统、整机提供全寿命周期全流程式技术解决方案和多样化的电磁技术服务；当前已从产品设计整改提供者转型为设计咨询与应用研究的技术解决方案供应商，逐渐成为电磁技术服务方案的行业先行者和引领者。

来源：科研管理部、电磁安全工程研究所

编辑：杨茜

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