一种机场全向信标空间电场幅值-频率分布的拟合方法技术

本发明专利技术提供了一种机场全向信标空间电场幅值‑频率分布的拟合方法,通过现场测试数据，利用数理统计的方法，拟合出电弧在全向信标频段108MHz至117.975MHz范围内的空间电场幅值‑频率特性曲线，它能有效地反应现代电气化铁路弓网离线电弧空间电场与频率间的关系。绘制出在机场全向信标频段内，空间电场幅值与频率拟合曲线。根据拟合曲线图可以解决电气化铁路弓网离线电弧对空间电场幅值与频率间的干扰问题。

A fitting method of amplitude frequency distribution of electric field in omnidirectional beacon space

【技术实现步骤摘要】
一种机场全向信标空间电场幅值-频率分布的拟合方法
：本专利技术涉及电磁场测试分析

技术介绍
：由于现代电气化铁路高速列车弓网离线电弧在不同频率上对外的电场发射有所不同，解决弓网离线电弧空间电场发射幅值与频率关系这一问题，就可以预测不同频率上弓网离线电弧空间电场发射量，对分析出其对机场全向信标具有重要影响。我国电气化铁路电磁干扰试验是在1979年在阳安线城固机场开展的，以下简称“阳安测试”。近年对于高铁电磁干扰幅值-频率拟合曲线的研究，大都直接引用“阳安测试”结果：采用的是有砟轨道；80km/h的货运编组；测试仅针对受电弓在接触网上普通区段离线电弧所产生的空间电场；数据采集仪器不够精确；测试数据处理采用80％不超过率；分析频带宽；没有针对性。这些都已不满足现代电气化高速铁路电磁兼容要求。中国专利技术专利公开号CN106324404A提供了“一种电气化铁路对沿线油气管道电磁干扰测试系统及分析方法”中提到如何分析电气化铁路弓网离线电弧对外界电磁干扰，但测试数据还是局限在电气化铁路的干扰电流电压，并未涉及空间电场干扰。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种机场全向信标空间电场幅值-频率分布的拟合方法，它能有效地解决电气化铁路弓网离线电弧对空间电场幅值与频率间的干扰问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种机场全向信标空间电场幅值-频率分布的拟合方法，包括以下步骤：首先，在电气化高速列车经过机场时，对全向信标频段内空间电场量的测试，其具体操作如下：A.空间电场的背景测试当没有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；B.空间电场的现场测试当有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；C.电分相测试当有列车经过时，对电气化高速铁路电分相处的空间电场值进行测试，记录数据；由于列车经过电分相时必然拉弧，所以，此时测试得到的数据即为弓网离线电弧空间电场数据；其次，对上述测试获取的测试数据进行分析和进行拟合，绘制拟合曲线，其具体操作步骤如下：A.提取数据选取测试过程记录的准峰值数据，提取其中的最大数值；B.参数计算将采集到的测试数据的频率f和空间电场测试值E采用线性拟合法进行处理，拟合公式如下：E＝klgf+b(1)式中：f为频率，E为电场强度，k为回归系数，b为截距；求其残差平方和R：式中：N为测试总次数，fi为第i次测试时设置的测试频率，Ei为第i次测试出的电场值。分别对参数k与参数b求偏导数并联立方程组，对变量k、b进行求解，可得下式：将(3)代入式(1)，可求出lgf与E的线性回归方程参数；C.绘制曲线由式(1)，绘制出在机场全向信标频段内弓网离线电弧空间电场幅值与频率间关系的拟合曲线，通过所述的弓网离线电弧空间电场幅值与频率关系的拟合曲线得到在机场周围全向信标频段内电气化高速铁路弓网离线电磁干扰的电场幅值-频率分布特性。所述的全向信标频段范围为108MHz至117.975MHz。本专利技术与现有技术相比的有益技术效果：针对机场全向信标频段，分析频段选取108MHz至117.975MHz，频带较窄，分析更精确；选取了电气化高速铁路沿线的机场周围的空间电场进行测试，测试对象更加具有针对性；绘制了电分相处与空间电场处电气化铁路弓网离线电弧空间电场幅值-频率的拟合曲线。当测量到某一单频点的现代电气化铁路弓网离线电弧空间电场值之后，就可以根据曲线推算出整个全向信标频段内，弓网离线电弧空间电场对机场全向信标是否会产生干扰。附图说明：图1为本专利技术流程示意图图2为本专利技术电分相点测试拟合曲线图图3为本专利技术空间电场测试拟合曲线图具体实施方式：下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。该专利技术拟合曲线绘制流程如图1所示，其具体操作步骤如下：A.空间电场的背景测试当没有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；B.空间电场的现场测试当有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；C.电分相测试当有列车经过时，对电气化高速铁路电分相处的空间电场值进行测试，记录数据；由于列车经过电分相时必然拉弧，所以，此时测试得到的数据即为弓网离线电弧空间电场数据；其次，对上述测试获取的测试数据进行分析和进行拟合，绘制拟合曲线，其具体操作步骤如下：A.提取数据选取测试过程记录的准峰值数据，提取其中的最大数值；B.参数计算将采集到的测试数据的频率f和空间电场测试值E采用线性拟合法进行处理，拟合公式如下：E＝klgf+b(1)式中：f为频率，E为电场强度，k为回归系数，b为截距；求其残差平方和R：式中：N为测试总次数，fi为第i次测试时设置的测试频率，Ei为第i次测试出的电场值。分别对参数k与参数b求偏导数并联立方程组，对变量k、b进行求解，可得下式：将(3)代入式(1)，可求出lgf与E的线性回归方程参数；C.绘制曲线由式(1)，绘制出在机场全向信标频段内弓网离线电弧空间电场幅值与频率间关系的拟合曲线，通过所述的弓网离线电弧空间电场幅值与频率关系的拟合曲线得到在机场周围全向信标频段内电气化高速铁路弓网离线电磁干扰的电场幅值-频率分布特性。所述的全向信标频段范围为108MHz至117.975MHz。当然，以上说明仅仅为本专利技术的较佳实施例，本专利技术并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所作出的所用等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本专利技术的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机场全向信标空间电场幅值‑频率分布的拟合方法，包括以下步骤：首先，在电气化高速列车经过机场时，对全向信标频段内空间电场量的测试，具体操作如下：A.空间电场的背景测试当没有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；B.空间电场的现场测试当有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；C.电分相测试当有列车经过时，对电气化高速铁路电分相处的空间电场值进行测试，记录数据；由于列车经过电分相时必然拉弧，所以，此时测试得到的数据即为弓网离线电弧空间电场数据；其次，对上述测试获取的测试数据进行分析和进行拟合，绘制拟合曲线，具体操作步骤如下：A.采集数据选取测试过程记录的准峰值数据，提取其中的最大数值；B.参数计算将采集到的测试数据的频率f和空间电场测试值E采用线性拟合法进行处理，拟合公式如下：E＝klgf+b  (1)式中：f为频率，E为电场强度，k为回归系数，b为截距；求其残差平方和R：

【技术特征摘要】
1.一种机场全向信标空间电场幅值-频率分布的拟合方法，包括以下步骤：首先，在电气化高速列车经过机场时，对全向信标频段内空间电场量的测试，具体操作如下：A.空间电场的背景测试当没有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；B.空间电场的现场测试当有列车经过时，对电气化高速铁路沿线的机场周围空间电场值进行测试，记录数据；C.电分相测试当有列车经过时，对电气化高速铁路电分相处的空间电场值进行测试，记录数据；由于列车经过电分相时必然拉弧，所以，此时测试得到的数据即为弓网离线电弧空间电场数据；其次，对上述测试获取的测试数据进行分析和进行拟合，绘制拟合曲线，具体操作步骤如下：A.采集数据选取测试过程记录的准峰值数据，提取其中的最大数值；B.参数计算将采集到的测试数据的频率f和空间电场测试值E采用线...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱峰，鲁楠，周涛，陈迎迎，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51