1.一种面向空海跨域通信教学的环境参数动态建模与仿真方法,其特征在于,包括:S1)筛选环境参数,并初始化设置;S2)基于环境参数,构建空海跨域环境分层框架,包括大气信道层、海洋信道层和空海界面层;S3)设计动态参数耦合更新机制,用于根据环境参数关联规则和自适应更新步长实现环境参数的动态更新;设计动态参数耦合更新机制的具体过程如下:动态参数耦合更新机制包括环境参数关联规则和自适应更新步长;1)环境参数关联规则根据空海跨域环境分层框架,将风速、温度关联其他参数,以实现多参数的协同变化;2)自适应更新步长采用自适应更新步长 ,优化参数的变化速率和仿真精度,当参数变化剧烈时,减小 ,提高更新频率;当参数变化平缓时,增大 ,减少计算量,自适应更新步长 的计算公式为: ,其中, 为波浪周期, 为大气湍流积分尺度;S4)构建教学场景定制与交互系统,通过实时调整环境参数,得到匹配于环境参数的空海跨域通信教学场景模板后,实时更新通信指标的变化,即仿真结果;S5)将仿真结果可视化。
2.根据权利要求1所述的一种面向空海跨域通信教学的环境参数动态建模与仿真方法,其特征在于,所述步骤S2)中,空海跨域环境分层框架包括大气信道层、海洋信道层和空海界面层,具体构建过程如下:1)大气信道层大气信道层包括大气湍流模型、蒸发波导模型,用于反映大气条件对无线电波散射、衰减及传播路径的影响;大气湍流模型:构建折射率结构常数 随海拔高度 变化的大气湍流模型,其计算公式为: ,其中, 为风速;蒸发波导模型:基于修正的 构建蒸发波导模型,进而计算蒸发波导高度 ,其计算公式为: ,其中, 为海面温度, 为大气温度;2)海洋信道层海洋信道层包括海浪模型、声速剖面模型,用于为分析海浪对信号的影响以及水下声通信仿真提供基础;海浪模型:基于 谱构建海浪模型,计算海浪的均方根波高 与风速 关系的公式为: , ,其中, 为波浪周期;声速剖面模型:基于声速与各环境因素的关系,采用经验公式进而计算声速 ,其计算公式为: ,其中, 为海水温度, 为盐度, 为深度;3)空海界面层空海界面层包括海面反射模型、海气交换模型,用于体现海面反射对信号的影响以及模拟海面与大气间的热量和动量交换;海面反射模型:基于反射系数 、入射角 和海面粗糙度的关系构建海面反射模型,计算公式为: ,其中, 为理想光滑海面的反射系数, 为波数, 为指数项;海气交换模型:构建基于热量交换通量 、海面温度和大气温度差的海气交换模型,计算公式为: ,其中, 为交换系数。
3.根据权利要求1所述的一种面向空海跨域通信教学的环境参数动态建模与仿真方法,其特征在于,所述步骤S4)中,构建教学场景定制与交互系统包括场景模板库、参数调节界面,具体如下:1)场景模板库设计多种典型的空海跨域通信教学场景模板,构建场景模板库,每个场景模板有预设相应的环境参数初始值和变化范围,方便调用;2)参数调节界面设计直观的参数调节界面,实时调整环境参数;系统根据参数变化实时更新仿真结果,并以图形化方式展示通信指标的变化,以展示空海跨域通信场景和信号传播轨迹。