EMPIRE-Suite von Ausbreitungsmodellen
EMPIRE Überblick
EMPIRE (Electromagnetic Propagation Integrated Resource Environment) ist eine Reihe von staatlichen und kommerziellen Codes zur Vorhersage der Ausbreitung elektromagnetischer Felder in einem breiten Spektrum von Bedingungen, Umgebungen und Frequenzen. Es ist als Plug-in-Bibliothek konzipiert und wird von einer Reihe von TDAs (Tactical Decision Aids) der Regierung als elektromagnetischer Berechnungsmotor verwendet. Es wird von Remcom unter der primären Schirmherrschaft der USAF 453 Electronic Warfare Squadron (EWS), dem DOD-Programmmanager für EMPIRE, und dem Naval Research Laboratory (NRL) entwickelt und gepflegt.
Der Schlüssel zum Erfolg von EMPIRE liegt darin, dass es eine einzige einheitliche Schnittstelle zu einer breiten Palette von Codes bietet, die es den Werkzeugen ermöglicht, bei Bedarf nahtlos zwischen den Codes zu wechseln, um eine Reihe möglicher Anwendungen und Genauigkeitsgrade abzudecken. Standarddatenformate und eine Vielzahl eingebauter Datenbanken für Umwelt- und Klimadaten erhöhen die Möglichkeiten und die Benutzerfreundlichkeit weiter. Abbildung 1 zeigt ein Gesamtarchitekturdiagramm. Über die XML- oder C++-APIs können die Entwickler von Tools einen einzigen Satz von Aufrufen entwickeln, um Eingaben zu spezifizieren, Simulationen auszuführen und Ergebnisse von jedem der zugrunde liegenden Modelle zu erhalten. Seit seiner Einführung vor über einem Jahrzehnt wird EMPIRE von einer großen Benutzergemeinschaft in vielen anderen TDAs verwendet, was zu einer langjährigen Verwendung und Prüfung der Modelle durch die Entwickler und Benutzer von EMPIRE geführt hat.
High-Level-Diagramm der EMPIRE-Architektur
Modelle in der EMPIRE-Suite
Die Basis-Suite umfasst mehrere Regierungscodes, die Land-, See- und Küstenumgebungen unterstützen, komplexe Gelände- und atmosphärische Bedingungen bewältigen und Frequenzen zwischen 100 kHz und 300 GHz abdecken:
- Fortgeschrittenes Ausbreitungsmodell (APM)
- Variable Terrain Radio Parabolic Equation (VTRPE) Modell
- Geländeintegriertes Rough Earth Modell (TIREM)
- ITS Niederfrequenz-/Mittelfrequenz- (LFMF) Bodenwellen- und Luftwellenmodelle
- Millimeterwellenmodell Ausbreitungsmodell (MMWave)
- Unregelmäßiges Geländemodell (ITM)
- Voice of America Coverage Analysis Program (VOACAP) HF-Skywave-Modell
- Damboldt HF Skywave Modell
- Hata und COST-Hata Empirische Stadtmodelle
Option zum Anschluss von kommerziell lizenzierten Remcom-Modellen
Auf Wunsch einiger Kunden hat Remcom außerdem die Möglichkeit geschaffen, verschiedene Modelle aus unseren Tool-Suiten Wireless InSite und Wireless InSite Real Time optional in EMPIRE einzubinden und darauf zuzugreifen, wodurch Optionen für die High-Fidelity- oder High-Speed-Stadtmodellierung sowie die High-Fidelity-Modellierung von Feldern in unwegsamem Gelände hinzugefügt wurden:
- Remcoms drahtlose InSite-Modelle für den Stadt- und Außenbereich (Raytrace)
- Remcoms Moving Window FDTD-Modell
- Remcoms Wireless InSite Urban Real Time Modelle
Einheitliche Schnittstelle zu einer Vielzahl von Funktionen zur Modellierung der EM-Ausbreitung
Durch seine kombinierten Modellierungsfähigkeiten bietet EMPIRE umfangreiche Möglichkeiten zur Modellierung der elektromagnetischen Umgebung unter einer Vielzahl von physikalischen und Umweltbedingungen. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für den berechneten Ausbreitungsverlust vom Schiff zur Küste für ein Beispielszenario im Küstenbereich, mit erheblichen Auswirkungen des Geländes und der Atmosphäre entlang der Grenze, einschließlich Abschattung und Kanalisierung. Dies zeigt einen kleinen Ausschnitt der Möglichkeiten, die EMPIRE jedem TDA bieten kann, der es für seine EM-Berechnungen verwendet.
Beispielhafte Ergebnisse, die die Auswirkungen von Geländeabschattungen und atmosphärischer Kanalisierung zeigen
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