Распространение радиоволн ВЧ/Рей-трейсинг: различия между версиями
Строка 54: | Строка 54: | ||
######Если <math> i=0 \vee \zeta_{\varphi} \bmod 2 \neq 0</math> | ######Если <math> i=0 \vee \zeta_{\varphi} \bmod 2 \neq 0</math> | ||
#######<math>\alpha_{\varphi} \leftarrow \zeta_{\varphi} \frac{\Delta_{\varphi} (\zeta_{\varphi})}{2^i}</math> | #######<math>\alpha_{\varphi} \leftarrow \zeta_{\varphi} \frac{\Delta_{\varphi} (\zeta_{\varphi})}{2^i}</math> | ||
#######Position <math>\leftarrow</math> <tt> [[Распространение радиоволн ВЧ/Источник|<math>s_j</math> | #######Position <math>\leftarrow</math> <tt> [[Распространение радиоволн ВЧ/Источник|<math>s_j</math>]].[[Распространение радиоволн ВЧ/Антенна|Антенна()]].Позиция()</tt> | ||
#######Ray <math>\leftarrow</math> <tt>Создать луч(Position, <math>\alpha_{\theta},~\alpha_{\varphi}</math>)</tt> | #######Ray <math>\leftarrow</math> <tt>Создать луч(Position, <math>\alpha_{\theta},~\alpha_{\varphi}</math>)</tt> | ||
#######<math>\forall ~ f\in</math> <tt> [[Распространение радиоволн ВЧ/Геометрическая модель|G]].Множество отражающих объектов()</tt> | #######<math>\forall ~ f\in</math> <tt> [[Распространение радиоволн ВЧ/Геометрическая модель|G]].Множество отражающих объектов()</tt> |
Версия 20:13, 3 ноября 2016
Алгоритм
Идея последовательного приближения
Идея заключается в последовательном удвоении числа элементарных модельных экспериментов. Это продолжится до тех пор, пока результат текущего моделирования не приблизится к результату моделирования на предыдущей итерации:
, где
- - параметр моделирования, задаваемый пользователем.
Однако сравнение соседних итераций не дает достаточного условия на достижение заданной точности (основная причина этого - излучение по направлениям). Поэтому правильнее будет сравнивать итерации через одну, две и т.д.:
, где
- также будет задаваться пользователем.
- здесь - это параметр цикла, стоящего над циклами основной программы, .
При равномерном увеличении числа направлений излучения от первичного источника в два раза путем деления на 2 соответствующего шага по углу в процессе увеличения
, только каждое второе направление будет новым, т.е. не учитанным на предыдущих итерациях. Другая половина будет повторять эксперименты, уже выполненные ранее. Поэтому в цикл основной программы введено дополнительное условие для учета этих повторений.Шаги
по азимуту и по зениту источника являются функциями от направления либо постоянными.Угловой шаг дискретизации как функция ХН
Большинство современных вещательных систем используют панельные антенны с ограниченными углами раствора диаграммы направленности (ДН) в горизонтальной плоскости (до 120°) и очень малыми углами в вертикальной плоскости (до 20°). Соответственно, в таких системах происходит серьезное перераспределение излучаемой энергии в пространстве. Типичные коэффициенты усиления: 16-18 dBi. Поэтому одним из решений задачи оптимизации является использование динамического углового шага дискретизации
как функции от характеристики направленности источника., где
- - начальная частота дискретизации;
- - функция ХН;
- - азимутальный угол;
- - коэффициент девиации.
Инициализация геометрической модели
Перерасчет высот с учетом кривизны земли и рефракции радиоволн в тропосфере.
Входной параметр
пересчитывается в соответствии с формулой:, где
- - радиус Земли (км),
- - изменение коэффициента преломления с высотой.
- эквивалентный радиус Земли, где
- - расстояние до точки с высотой .
Основной цикл программы | Вариант 1
Предусловия
- входное описание среды распространения моделируемого поля, заданноеОсновное течение
- G.Набор источников()
- Если то ВЫХОД
- . ()Антенна().Тип антенны().Амплитудно-частотная характеристика()
- Если
- Если
- Position .Антенна().Позиция()
- Ray Создать луч(Position, )
- G.Множество отражающих объектов()
- G.Множество контрольных точек()
- Если .Напряженность( ,Расстояние(.Антенна().Позиция(), Луч(.Антенна().Позиция(), ) ), G.Среда распространения())
- Вторичный источник при рейтрейсинге.Создать(.Напряженность( ,Расстояние(.Антенна().Позиция(), Луч(.Антенна().Позиция(), ) ), G.Среда распространения()), , .Антенна().Позиция(), )
- Если
- Если
- Переход на шаг 2