本发明涉及一种基于贝叶斯网络的多层级电磁兼容性分析方法，属于电磁兼容。
背景技术：
1、随着航天器技术的不断发展，各种复杂的载荷应用越来越多，随之而来的是航天器电磁环境变得越来越复杂。对于系统级电磁兼容性设计而言，一项主要的内容是提高航天器舱板的屏蔽效能。通过提高航天器舱板的屏蔽效能，可以避免舱内电磁辐射干扰射频接收系统，也可以避免舱外大功率射频发射系统干扰舱内敏感设备。但是，由于为了总装操作、电缆及波导等的穿舱，舱板上不可避免会出现各种孔缝，这会产生电磁泄漏，降低舱板的屏蔽效能。航天器系统级emc分析的重要内容是对这些电磁泄漏位置进行定位，以便进行针对性的防护设计。
2、传统的对于航天器舱板电磁辐射泄漏位置的定位方法是采用近场探头“嗅探”的方式，这种方式一方面准确度不高，容易遗漏产生电磁泄漏的孔洞。另一方面，采用近场探头嗅探的方式，需要测试人员在航天器附近进行操作。为了人员的安全性，此时航天器上大功率辐射设备无法开机工作。由于航天器工作状态与实际在轨状态不一致，此时所测得电磁泄漏位置可能与实际情况不符。
3、对于电磁干扰的定位分析，目前比较常用的方式是近场扫描和电偶极子/磁偶极子等效的方法。该类方法主要通过近场扫描测试被测对象的电场辐射或磁场辐射特性，然后采用一组偶极子模型等效被测对象的电磁辐射特性，基于近场扫描结果计算出偶极子模型参数后，通过这些参数定位干扰源。但这定位方法，主要应用于印刷电路板等场景。当所要测试的对象尺寸较大时，如航天器结构舱板，这种方式需要花费大量的时间。同时近场扫描需要在距离被测对象足够近的地方存在一个扫描测试平面，但是由于航天器结构表面会安装设备，无法满足一个距离舱板足够近且完整的测试平面。这在一定程度上限制了近场扫描方式在航天器舱板电磁辐射泄漏定位方面的应用。另一方面，部分孔缝距离可能较近，在偶极子参数求解过程中，会出现求解矩阵非奇异的问题，不易计算出等效偶极子的参数。
4、此外，不同的舱板孔缝在不同频率下、对不同位置处的电磁泄漏是不同的，有些孔缝在特定频率或对特定的目标位置辐射效率很低，可以不必进行屏蔽处理。因此，需要针对航天器emc的关注频率、关注位置进行电磁泄漏定位，以避免不必要的屏蔽造成emc过设计。
5、针对上述问题，本发明提出一种针对航天器系统级舱板电磁泄漏位置定位的分析方法，对干扰泄漏点进行成像定位，建立电磁泄漏点的多层级网络模型，通过贝叶斯评估的方式确定各个电磁泄漏点对系统电磁兼容性的影响。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，采用成像定位技术，解决航天器舱板电磁泄漏位置的定位；建立多层级网络模型，并通过贝叶斯评估方法，实现面向关注频段、关注电磁敏感位置的舱板电磁辐射泄漏点的准确分析；最终完成对系统级电磁干扰泄漏位置进行定位的分析。
2、本发明目的通过以下技术方案予以实现：
3、一种基于贝叶斯网络的多层级电磁兼容性分析方法，主要包括三个部分：
4、第一部分为成像定位，对舱板电磁泄漏点通过成像的方法进行定位。第二部分为所要分析的关注频率或关注位置的电磁辐射、舱板电磁辐射泄漏点的强度、辐射源强度之间的贝叶斯网络。第三部分为关注频率或关注位置的电磁辐射分析。
5、三个部分的功能和连接关系如下：
6、1、第一部分针对在测试频段和测试位置的电磁辐射数据，进行反演成像，定位航天器舱板上的电磁辐射泄漏位置。
7、2、基于第一部分所定位的电磁辐射泄漏位置，建立其与所要分析的关注频率或关注位置的电磁辐射之间的贝叶斯网络模型。
8、3、基于第一部分定位的电磁辐射泄漏和第二部分所建立的贝叶斯网络，进行所关注频率或关注位置的电磁辐射分析。
9、方法具体步骤为：
10、第一部分：电磁辐射泄漏成像定位
11、1、设定在离航天器一定距离处，进行电磁辐射数据采集。采集数据位置步进为δl，扫描测试点数量为n。采集频率f对应波长为λ，建立数据采集样本空间v(u,v)：
12、
13、2、通过共轭转换，扩充样本空间v*(u,v)：
14、
15、3、对v*(u,v)做傅里叶逆变换，得到航天器电磁辐射亮温t(ξ,η)：
16、
17、其中(ξ,η)为航天器表面上每一点相对于数据采集平面中心点的方向余弦，θ和分别为在球坐标系下的俯仰角和方位角。
18、4、电磁辐射亮温成像，确定航天器上的电磁辐射泄漏点。
19、5、通过电磁辐射亮温计算每个电磁辐射泄漏点的强度
20、
21、将电磁辐射泄漏点等效作为电磁辐射源。
22、第二部分：贝叶斯网络模型
23、1、通过上一步所确定的电磁辐射泄漏点，将各电磁辐射泄漏点的辐射强度作为贝叶斯网络的中间层。
24、2、确定所要分析的电磁辐射频率和位置；将所要分析的频率，或者所要分析的位置的电磁辐射，作为贝叶斯网络的顶层。
25、3、通过第一部分所分析的每个电磁辐射源的强度，计算每个电磁辐射源相对所有电磁辐射源强度的贡献度，作为贝叶斯网络的底层。若第一部分仅进行了一个频率和一个位置的数据采集，即进行了一次定位，则贝叶斯网络的底层中各个电磁辐射源的贡献度均为1。如果进行了多次定位，则通过下述方法进行贡献度计算：
26、1)在每次定位中，进行每个电磁辐射源强度占比κ计算：
27、
28、其中，表示所有电磁辐射源强度的均值。
29、2)对于有多次定位的结果，则按照第一部分测试定位时的频率或位置，与所要分析的频率或位置的差值，按照从小到大的顺序排列，在网络的底层中从上到下排列。
30、3)进行辐射强度献度修正：
31、
32、其中，κ*为修正后的辐射强度贡献值，i为1，2……，m。m为电磁辐射源的个数。
33、4)依次进行计算，针对每次定位计算进行辐射强度贡献值的修正，得到每个电磁辐射源强度贡献度的修正值。
34、4、综合上述三个层级，建立航天器系统电磁辐射分析的贝叶斯网络模型。
35、第三部分：电磁辐射分析
36、1、如果第二部分所建立的贝叶斯网络的底层各贡献度均为1，则按下式进行电磁辐射分析：
37、
38、其中，rad为电磁辐射强度，δs(ξ,η)为电磁辐射泄漏源的面积，ri(ξ,η)为电磁辐射泄漏源面积δs(ξ,η)到所要分析位置的距离。
39、2、如果第二部分所建立的贝叶斯网络的底层各贡献度不均为1，则按下式进行电磁辐射分析：
40、
41、本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
42、(1)本发明可针对航天器电磁辐射特性，进行反演成像，通过成像实现对电磁辐射泄漏源的有效定位，解决了传统的近场嗅探测试方法对于系统级emc测试和分析效率和准确率低的问题。
43、(2)本发明通过贝叶斯网络的方式，实现不同辐射源贡献度的修正，充分利用了先验信息，可以提升电磁辐射分析的精度，解决了电磁兼容性测试数据随机性较强的问题。
44、(3)本发明通过电磁辐射亮温进行电磁辐射泄漏源的分析，解决了传统的基于近场测试和偶极子等效方法求解时，由于电磁辐射来源相干或者位置较近而容易产生参数求解矩阵非奇异的问题。
45、(4)本发明在数据采集过程中，通过共轭转换的方式，扩充了数据样本。这使得在实际应用中，可以只采集一半测试空间的数据量，通过共轭转换得到整个采集空间的数据，有效提升了测试效率。
46、(5)本发明将航天器舱板电磁辐射泄漏点作为电磁辐射等效源，通过等效源可以实现对所关注频率和位置的电磁辐射分析，可以避免在系统级电磁兼容性分析时建立每个电子设备的电磁辐射模型，降低了复杂性。
47、(6)当航天器在研制过程中，如希望了解某个频率或某个位置的电磁辐射信息，本发明通过贝叶斯网络的方式，可基于已有的测试结果进行分析，不必重新进行的测试，可降低研制成本。
1.一种基于贝叶斯网络的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于，针对航天器，包括：
2.根据权利要求1所述的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于，利用测试频段和测试位置的电磁辐射数据建立数据采集样本空间v(u,v)：
3.根据权利要求2所述的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于，对v*(u,v)做傅里叶逆变换，得到航天器电磁辐射亮温t(ξ,η)：
4.根据权利要求3所述的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于，根据航天器电磁辐射亮温，确定航天器上的电磁辐射泄漏点，并计算每个电磁辐射泄漏点的强度。
5.根据权利要求1所述的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于，贝叶斯网络模型中，以所确定的电磁辐射泄漏点的强度作为贝叶斯网络的中间层，以所要分析的电磁辐射频率或位置作为贝叶斯网络的顶层，以每个电磁辐射泄漏点的强度相对所有电磁辐射泄漏点强度的贡献度，作为贝叶斯网络的底层。
6.根据权利要求5所述的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于，将电磁辐射泄漏点等效作为电磁辐射源；
7.根据权利要求6所述的多层级电磁兼容性分析方法，其特征在于：
