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EMPIRE Suite von Ausbreitungsmodellen

EMPIRE Übersicht

Die Electromagnetic Propagation Integrated Resource Environment (EMPIRE) ist eine Reihe von staatlichen und kommerziellen Codes, die zur Vorhersage der Ausbreitung elektromagnetischer Felder über einen weiten Bereich von Bedingungen, Umgebungen und Frequenzen verwendet werden. Es ist als Plug-in-Bibliothek konzipiert und wird von einer Reihe von staatlichen taktischen Entscheidungshilfen (TDAs) als elektromagnetische Rechenmaschine verwendet. Es wird von Remcom unter der primären Trägerschaft 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 Tools ermöglicht, bei Bedarf nahtlos zwischen den Codes zu wechseln, um eine Reihe von möglichen Anwendungen und Treueebenen abzudecken. Standard-Datenformate und eine Vielzahl von integrierten Datenbanken für Umwelt- und Klimadaten erhöhen die Leistungsfähigkeit und den Bedienkomfort zusätzlich. Abbildung 1 stellt ein Gesamtarchitekturdiagramm dar. Über seine XML- oder C++-APIs können Werkzeugkonstrukteure einen einzigen Satz von Aufrufen entwickeln, um Eingaben zu spezifizieren, Simulationen durchzuführen und Ausgaben von jedem der zugrunde liegenden Modelle zu erhalten. Seit seiner Gründung vor über einem Jahrzehnt wird EMPIRE von einer großen Benutzergemeinde in vielen anderen TDAs genutzt, was zu einer langjährigen Nutzung und Erprobung 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 Wetterbedingungen bewältigen und Frequenzen zwischen 100 kHz und 300 GHz abdecken:

  • Fortgeschrittenes Ausbreitungsmodell (APM)
  • VTRPE-Modell (Variable Terrain Radio Parabolic Equation) mit variabler Geländegängigkeit
  • Geländeintegriertes Groberdmodell (TIREM)
  • ITS Niederfrequenz-/Mittelfrequenz-(LFMF)-Grundwellen- und Himmelswellenmodelle
  • Millimeterwellenmodell Ausbreitungsmodell (MMWave)
  • Unregelmäßiges Geländemodell (ITM)
  • Voice of America Reichweitenanalyseprogramm (VOACAP) HF Skywave Modell
  • Damboldt HF Himmelswellenmodell
  • Hata und COST-Hata Empirische Stadtmodelle

Option zum Anschluss von kommerziell lizenzierten Remcom-Modellen

Auf Wunsch einiger Kunden hat Remcom auch die Möglichkeit hinzugefügt, optional mehrere Modelle in unseren Wireless InSite und Wireless InSite Real Time Tool Suiten aus EMPIRE heraus anzuschließen und darauf zuzugreifen, wodurch Optionen für die hochgenaue oder schnelle Stadtmodellierung sowie die hochpräzise Modellierung von Feldern über unwegsames Gelände hinzugefügt werden:

  • Remcom's Wireless InSite Urban und Outdoor Ray-Trace Modelle
  • Remcom's Moving Window FDTD Modell
  • Die drahtlosen InSite Urban Echtzeitmodelle von Remcom

Einheitliche Schnittstelle zu einer Vielzahl von Möglichkeiten der EM-Ausbreitungsmodellierung

Beispielhafte Ergebnisse, die die Auswirkungen von Geländeschattierungen und atmosphärischen Leitungen zeigen.

Durch seine kombinierten Modellierungsfunktionen bietet EMPIRE eine umfassende Möglichkeit, die elektromagnetische Umgebung unter einer Vielzahl von physikalischen und Umgebungsbedingungen zu modellieren. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für einen berechneten Ausbreitungsverlust von Schiff zu Land für ein Proben-Litoralszenario mit signifikanten Auswirkungen von Gelände und Atmosphäre entlang der Grenze, einschließlich Beschattung und Kanalisierung. Dies zeigt eine kleine Auswahl der Fähigkeiten, die EMPIRE jedem TDA bieten kann, der es für seine EM-Berechnungen verwendet.