团队双电极源水中磁场特性分析的研究成果发表在哈尔滨工程大学学报

团队在双电极源水中磁场理论研究和特性分析上取得了新的研究进展。针对双电极型磁源（两电极直开口式磁源）水中的磁场解析解表达式不完整的问题进行了修正。从点电极理论出发，基于三层介质模型重新推导了双电极源水中磁场表达式，研究了求和次数n的选择依据。在频率无穷小时，利用电偶极源近区的高精度解验证了双电极源水中磁场算法的正确性，并分析了双电极源磁场受线电极长度的影响及其分布规律。相关研究成果以“双电极源水中磁场特性分析”为题目，于2025年3月6日在EI期刊哈尔滨工程大学学报上网络首发，第一作者为李亚丽，潘林冬博士后为论文的通讯作者

双电极型磁源在军事领域常作为一种“靶标”进行打靶训练。然而，在双电极源的水中磁场理论研究方面还存在以下问题：（1）推导点电极分流电流产生的水中磁场时，将定积分函数作为不定积分进行处理，缺失积分下限部分，从而导致线电极电流磁场表达式不完整；（2）线电极分流电流产生的水平磁场在空气-海水分界面处不连续，不满足连续性条件；（3）未给出求和次数n取值的理由，不能衡量参数选择对计算带来的误差。以上问题将使得双电极源水中磁场的计算结果存在偏差、甚至不对，亟需对理论进行完善。本文系统地解决了上述存在的问题，并详细地给出了求和次数和计算精度之间的关系。研究表明：1）当计算精度一定时，海底介质电导率与最佳求和次数n之间满足，nn为常数；当n大于10时，计算时间基本与求和次数n呈现线性关系；2）双电极源近区磁场受线电极长度影响较大，能够较好地反映出线电极的形态，为区分电偶极源和双电极源提供了理论支撑。

表1  参数ε、nn和最佳求和次数n的关系

Table 1 Relationship between ε, nn, and the best number of integral n