基于HF传输损耗模型的平静海洋反射特征的研究
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作者:宁录前 王思琦 张谦 李珂 刘伟
摘 要：来自地源的传输损耗从电离层反射回地球，这是一种具有许多复杂性的现实常见现象。该文开发了HF传输损耗模型和优化模型，以适应船舶穿越海洋时的不同情况。首先，该文简化了HF信号的传输过程并开发了基本模型。传输损耗分为4个部分：自由空间的传输损耗、电离层的衰减损耗、传输系统的额外损耗和平静海洋的传输损耗。然后考虑湍流海洋，改变与平静海洋不同的相关参数。应用ANSYS求解贝塞尔函数，得到湍流波的反射系数。接下来，研究地面的反射损失。在这一部分中，不能忽视地面上传输的垂直入射和漫反射，这表明地面的传输损耗大于海洋。
关键词：HF 传输损耗 反射
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（c）-0027-02
高频（HF）是ITU指定的3～30MHz之间的射频电磁波范围。HF频带是短波频带的主要部分，因此这些频率的通信通常被称为短波无线电。短波无线电可用于非常远距离的通信。该带中的无线电波可以被称为电离层的大气中的带电原子层反射或折射。为了开发这种信号从不同反射器反射的数学模型，研究人员考虑了一些因素，例如电离层的参数、海洋的变化以及地面和海洋之间的差异。
1 数据分析
该文开发了HF传输损耗模型，将整个信号反射区域分为3个部分——大气层、电离层和平静的海洋平面中的自由空间。来自地源的HF无线电波从电离层反射回地球。此过程可以定义为跃点，使用这个模型来解决这个单一传输过程中的损失。
基于此，研究人员首先改变了平静的海洋和汹涌的海洋之间的相关变量。然后解决新传输过程中的损失。这样就可以比较湍流海洋和平静海洋之间的第一次反射强度。同时，可以计算信号在其强度低于10dB的可用信噪比（SNR）阈值之前的最大跳数。
其次改变该文的研究对象。一方面，将平静的海洋变成山区或崎岖的地形。另一方面，将平静的海洋变成平滑的地形，以解决HF反射的差异。
最后，需要解决的问题是当一艘船穿越大洋时保持通信，该文认为从电离层反射的所有信号都被船完全接受，然后改变我们的模型以适应问题。
2 模型建立
2.1 传输损耗方程
传输损耗方程描述了地电源的单一损耗从电离层反射回地球。在这个等式中，考虑了天线的增益。
L=Lb-Gt-Gre=Lbf+Lf-Gt-Gre
L为从陆地上的一个源到电离层再到海洋的第一跳的总传输损耗;
Lb为基本的传输损耗;
Lbf为自由空间中的基本传输损耗;
LF为短波传播的衰减损耗;是发射天线的增益;
Gt为接收天线的增益。
2.2 自由空间中的传输损耗
Lb=32.45+201gf+201gr
r为传输距离;
f为工作频率;
N最大为最大电子密度;
h为电离层的高度。
2.3 电离层的衰减损耗方程
我们将电离层的衰减损失分为两部分：反射区吸收和电离层中D层和E层的吸收。电离层是围绕地球的电子和带电原子和分子的壳。电离层分为两部分，事实上，反射区域太小，可以忽略不计。我们使用这个等式。
（3）
（4）
Lα为电离层的衰减损失;
θ为电离层的入射角;
fH为第一次入射高度处共振频率的平均值;
n为跳数;
Ii为吸收系数。
我们应用光线跟踪来解决问题。当收音机的倾斜入射频率波超过，无线电波将通过电离层进入太空。为了确保所有无线电波在被电离层反射后再次反射回电离层，我们选择一些射线参数：7.00MHz，7.25MHz，7.50MHz，任何一家医院日常工作都是离不开医疗设备辅助的，随着科学技术的飞速发展医疗设备数量也随之增加，尤其是放射性医疗设备的出现更是推动了医院日常工作顺利、高效进行。然而仪器在使用过程中仍然会出现问题。为此，该文就这些问题以及后续的维护管理做出相关探究，希望能够延长仪器的使用寿命以及为医疗人員提供帮助。
1 放射性医疗设备的使用管理
为了更好地推动我国医院事业稳定发展，我们应加强放射性医疗设备使用管理。首先，对于那些新置备的医疗设备要对医疗人员进行现场使用培训，因为医院的发展是离不开先进医疗设备购置的，在增添新设备时必须要做好医疗人员使用培训工作，只有对其进行专业化培训，才能让他们学会正确使用设备，使医疗设备能够发挥最佳作用和效果。例如，放射性医疗设备的安装、调试等使用流程。其次，医疗人员学会正确使用设备之后，我们还应加强设备应用方法的培训工作，此环节在整个使用管理中也非常重要，但是实际上很多医院往往会忽略设备应用方法的培训环节，在没有经过系统化培训就直接对设备进行使用操作，很容易使设备出现不良问题，为此，我们可以通过以下几个方面加强放射性医疗设备使用管理。第一，健全仪器设备的使用操作流程，该流程应由设备专业维修人员构建和执行，医疗人员在每次使用设备时必须严格按照操作流程进行，进一步发挥医疗设备的最佳作用和效果。第二，由于放射性医疗设备属于大型精密设备，价格往往比较昂贵且构造复杂，为此必须要有专业人员进行管理，从而规范医疗设备的使用管理。
2 放射性医疗设备的维护管理
2.1 提高维修技术人员素质
影响医院放射性医疗设备维护管理质量的因素，大多数是因为维修技术人员素质不高，使其在使用仪器设备过程中频繁出现问题，从而影响整个医院日常工作的顺利高效进行。因此，笔者认为必须加强维修技术人员素质培养，逐步提高他们的综合素质及技能。随着科学技术的迅猛发展，医院精密仪器数量也随之增加，这些仪器不仅价格昂贵且内部结构也十分复杂，在日常维修时就需要高技术、高素质维修技术人员来对其进行维护管理，倘若维修技术人员技能和素质不高，就很可能影响整个仪器设备的正常运作，甚至可能对仪器设备造成不同程度的损坏，为此要不断加强对他们的素质教育。除此之外，还可以组织医疗人员积极参加各种培训活动来提高自身的专业素质和技能水平，这样使他们对设备出现的问题能够应对自如，从而提高放射性医疗设备维护管理的质量。 2.2 建立设备维护保养制度
为了使放射性医疗设备能够在一个良好的环境中作业，还应建立設备维护保养制度。首先，要想延长设备的使用寿命必须要对设备进行保养与维护，它对确保设备正常有序应用有重要的作用，除了要对设备进行定期维护和保养外，我们还需要一些专业性超强的技术人员对其定期检查，尤其是那些经常被使用的精密仪器，可以每周对其进行定期维护和保养，做到随时发现问题、随时解决问题。其次，医疗设备的维护和保养以及检查工作不是短期的任务，而是一项需要我们长期坚持不懈认真贯彻的工作，进一步降低仪器设备出现问题的系数和延长设备的使用寿命，提高它们的使用性能，同时我们还应注意设备的存储环境，因为有些设备属于特殊仪器且对周围环境要求很高，只有将其置于一个良好的条件中才能延长设备的使用寿命。
2.3 建立设备的技术档案
建立设备的技术档案也可以提高放射性医疗设备维护管理水平。为此，医院在购置新的仪器设备时必须要建立设备的技术档案，进而确保每一台设备都有详细的档案资料记载，其中档案内容应包括设备的固定资产编号，此编号是由国家卫生相关部门统一进行编写，同时还应包括设备所在科室、设备价格、设备添置时间、购买人信息以及使用时间等内容。除此之外，对于每一台设备的安装、调试等情况也要进行详细记录，并在记录完成之后技术移交给相关部门。同时每一台设备的使用说明书以及维修说明书也要建立档案，进一步确保每一台仪器设备都有详细的维修和保养记录，从而在设备出现故障时便于医疗人员及时查找资料来进行维修。
2.4 构建设备维修配件库
为了在放射性医疗设备出现问题时能够及时对其进行修理，我们还应构建设备维修配件库。首先，很多时候维修人员在对设备进行维修时会遇到棘手问题，此时现有的维修工具可能不能满足维修需求，往往需要一些特殊的维修工具或者是检测仪器来对设备进行修理，此时就体现出维修配件库的重要性了，而这些特殊性专用的维修工具是需要生产厂商来提供，为此，医院在购买设备和签订合时就要将此条条款列入合同中，从而更好地满足日常设备维修需求。其次，在构建设备维修配件库之后不能因为缺少某件维修工具而影响设备的及时维修，配件库中除了要备有常用工具外还应配备一些专用工具，一旦有价格超高且不便准备的工具应及时与厂家获得联系，从而有效确保对设备的及时维修。
2.5 明确医疗设备外修管理和维修费
医疗设备维修费也是医院重点工作内容之一。因此，我们在对放射性医疗设备进行维修时必须要遵守一定原则，简单来讲，就是维修不能立足于自修，也不能自己独立解决问题，因为很多精密仪器的维修自修的可能性比较小，往往是需要进行外修或者是内外结合维修的方式来处理。同时在仪器设备送去维修时我们还应当表明维修什么地方、具体维修费用应是多少，并要求维修部门及时向医院相关管理部门填写维修单，切不可未经相关管理人员批准直接送去维修，从而提高放射性医疗设备的维护管理水平。
2.6 建立医疗设备维修中心
要想提高放射性医疗设备的维护管理水平，我们还应建立医疗设备维修中心。首先，我们应结合医院的实际规模以及具体需求建立维修中心，且维修中心内部应包括维修人员、技术人员以及相应的维修工具，同时还应构建一支技能超强、素质较高的专业团队，进一步为医院医疗设备打下良好基础。其次，还应设立相应的收费管理制度，医疗人员在对医疗设备进行维修时可以适当收取维修费，从而调动维修人员的工作积极性。而这些维修费用应作为维修中心的工作基金，倘若有剩余，可以作为奖金发放给维修人员，从而推动医疗设备维修工作的高效进行。
3 结语
综上所述，放射性医疗设备不仅是特殊仪器，同时也是医院进行医疗活动的前提物质基础，对于设备的使用与维护管理问题我们应当正确去面对，并采取有效的应对措施来解决问题，同时加强设备使用中各个环节的管理工作，从而提高设备使用率以及延长使用寿命。
参考文献
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