电磁工程数据管理系统（EDM-EM）
一、 电磁工程数据管理系统的核心和基本架构
电磁工程数据管理系统（EDM-EM），即Electromagnetic Engineering Data Management，是面向电磁工程领域的人员、信息、项目的系统化集成管理系统。
其中信息包括所有的电磁专业的模型、仿真、实验、标准、测试数据，以及项目中各类应用软件的集成和接口；人员包括团队相关人员信息，用户登录及安全管理；项目包括项目计划、进度、日程安排等。
电磁工程数据管理系统是上述数据和相关操作的有序化管理，其核心是对各类数据和操作按照内在的逻辑关系进行分类和管理，对于看似杂乱无章的设计、仿真、测试、保存、修改、调阅等动作要采用统一的处理，使得相关用户得以清晰地掌握各种信息，清晰地检索和使用信息，任何权限内的用户可以在任何时间和地点处理自己的工作并获得想要的资源。
其系统架构如下图所示：
二、 EDM-EM软件系统模块介绍
1）EDM-EM系统的逻辑分层关系
其分层关系示于下图：
2）电磁工程数据的分类
电磁工程数据管理系统中所指的数据包括以下几类：
（1） 设计数据：是指项目开始阶段的设计计划及方案等信息，包括：系统指标、几何参数、物理参数等。
（2） 模型数据：既包括各种CAD模型，也包括经过网格剖分后生成的网格模型等。
（3） 仿真数据： 采用商业软件仿真得到的各类结果，包括：天线参数、微波电路S参数、芯片信号完整性特性、雷达散射截面等。
（4） 测试数据：利用测量设备测得的实际数值，包括：近场场强、输入阻抗、网络S参数、天线方向图等。
（5） 资源数据：本单位积累起来的电磁相关资源，包括天线库、材料库、电路库等。
（6） 标准数据：各类国军标、EMC标准数据等。
（7） 人员数据：参与项目的人员与分组信息。
（8） 组织数据：项目实施的团队结构、分级管理情况等。
（9） 项目数据：项目的进展、时间节点、计划调整等。
（10） 其他数据：其他与项目相关的各类数据。
3）用户管理模块
用户管理用来管理系统中的用户，其中包括：用户的添加与删除、用户的登录与登出、用户的个人信息、用户的分组操作、权限管理、安全机制等，即：
• 安全机制
• 用户管理
– 登入登出
– 信息管理
– 编辑用户
– 权限管理
EDM-EM具有完整的安全解决方案：
– 多重安全机制，包括入口级控制，支持通道级安全（HTTPS）
– 认证
– 授权-URL，方法调用/资源访问控制
– 可扩展支持单点登录，匿名登录，密码暂存
– 密码加密: 支持SHA和MD5等加密算法，并可使密码安全级别达到最高
4）资源管理模块
资源管理包括一些基本库：
• 天线模型库
• 天线网格库
• 飞行器模型库
• 飞行器网格库
• 传输线模型库
– 波导
– 微带
• 天线电磁性能库
• 材料电磁性能库
• 电磁行业标准库
其中天线库的结构如下图所示：
其天线基本数据如下图所示：
波导传输线资源库，收录各类微波传输线的特性和参数，以便于在电路设计中的选择和仿真，如下面表格中列出了矩形波导的设计原则。
微波传输线基本库的结构如下图所示：
几何模型库，用于各类目标体的几何模型，包括飞行器、舰船、航天器等。
目标的雷达散射特性是重要的军事资源，随着科技的发展，不仅要测得目标的位置和轨道信息，还期望获得目标的形状、体积、质量以及表面电磁参数等更多特征，不但要知道目标在哪里，还要知道是什么样的目标。
通过在脉冲雷达上加装RCS接收通道进而能实时获取目标RCS值的时间序列流，与相应的轨道参数数据一起进行数据融合分析，提取目标的表面材料的电磁特征等物理量，并能分析目标绕质心运动等参数，与数据库中积累的已有探测目标的数据比对，进而完成所探测目标的分类和识别，并丰富雷达测量数据库，因此一个目标雷达特性库具有重大的理论和现实意义。
5）电磁工程模型转换模块
EDM-EM具有电磁模型类型转换的功能，即同一个CAD模型可以经过类型转换(如CATIA,Pro-E,UG等模型)， 能够被其它所有的工具电磁仿真分析软件（如ANSOFT,FEKO,Emind,CST等）使用，这就大大简化了不同用户的仿真过程，节省了大量的模型修改和生成工作。
其功能如下图所示：
有了这个功能，一些常用的CAD软件就可以达到模型公用的效果，最大限度的提高CAD于是数据的复用率。
6）项目管理模块
我国的大部分研究所是典型的以项目为导向运作的企业，客户（政府或横向企业）提出一个项目，给出项目的要求、完成时间、资金，研究所参与项目竞标，获得项目。对于电磁项目来说，一般都是系统级的，其中涉及CAD技术、CAE技术、微波网络、电磁辐射与散射技术、电磁兼容等等，可以说一个系统级的项目都会涵盖电磁场研究的各个方向，那么项目的参与人员必然也是这些不同方向上的专业工程师，在整个项目的实施过程中，不同研究领域的小组必须分工明确，协同工作，这样项目团队才能高效率、高质量、低成本地完成任务。
电磁工程数据项目管理的主要内容涉及以下几个方面：
（a） 项目团队的定义和项目任务分解：根据项目的要求对项目任务进行分解，根据任务定义项目团队的组成，各成员职责级成员间关系，并且把任务分解到项目的每个成员；
（b） 项目的计划和进度：包括项目的计划制定、进度规划、资源分配，项目状态的实时跟踪；
（c） 项目团队内部沟通及项目数据共享：项目信息需要经常在项目团队内部交流，项目重大事件的处理，项目内部数据的共享和流动；
（d） 项目风险控制：包括项目质量风险，成本风险及计划进度风险；
目前不少研究所在研发项目上主要以人工方式运作项目管理，这样给项目管理的运行带来很多问题。项目团队定义和任务分解一旦定义后，难以修改和改进。项目的计划和进度状态控制难以实时跟踪，采用人工进行统计，不仅浪费了时间、人力且很难做到准确和实时。项目团队的沟通只能通过会议、Email及电话方式，这些交流方法在时间的节约、交流数据的保留及共享方面存在很大的缺陷。由于项目运行的机制是人工方式，项目运作本身没有一套固化的驱动机制，势必造成项目的决策和协调对行政部门决策者的过渡依赖，造成大量的项目协调会议，带来项目运行效率的降低、成本的提高。同样，由于人工的方式，项目的很多数据和信息难以准确、全面的收集，对于项目的风险判断和控制也是很难进行的。
综合上述情况，要实现团队协同设计，应用必要的项目管理工具来实现对设计项目进行管理是有意义的。而且不同于生产制造性企业的项目管理，大多数研究所需要一个基于WEB的，实时的、能够实现数据共享、并且固化一套内部任务驱动机制的项目管理平台。
7）CAT/CAE数据集成－仿真与试验相互印证
仿真和试验是产品研发过程中应用最多的两个工具，仿真和试验各有其优、
缺点，没有一方可以完全取代另一方。由于试验成本的昂贵和花费时间多的原因，企业尽量利用仿真来减少试验，可利用仿真的前提是仿真模型、仿真边界条件、仿真材料数据等的准确性－即仿真要被试验验证。
由于上述原因仿真数据和试验数据是企业重要的智力资产，必须重视对他们的保留和再利用，又由于仿真和试验之间的密切关系，我们必须建立一套仿真和试验数据共享的的平台，这也是本系统数据整合实施内容中的重要一块。
另外，EDM-EM可以在集成环境下可以方便的直接调用仿真分析软件。
三、 电磁工程数据管理系统的特点和优势
1、 特点
1） 基于EDM数据有序化管理，使得人员、信息、项目得以在一个公共平台上管理。
2） 各类电磁工程资源库、数据库分级共享操作，便于维护。
3） 电磁模型、测试、仿真数据共享，避免重复劳动。
4） 电磁工程项目的归类、整理便捷，利于知识的继承和复用。
5） 面向电磁工程项目的操作模式，使得项目参与人员减少面对繁琐数据的次数。
2、 优势
1） 利于团队协同工作，显著提高效率，缩短生产周期。
2） 数据复用度增加，减少重复性工作。
3） 方便人员组织、项目管理，掌握进度。
四、 EDM-EM系统中的电磁兼容（EMC）模块
1、 进入EDM-EM系统，创建新项目
在此可以输入本项目的各种相关信息，人员、进度、计划等。
2、 船体建模
利用CAD工具建立目标的CAD模型，包括船主体、上层建筑等。对于电磁模型数据库中已有的模型，可以直接调用，如某付天线的几何模型，船舱的几何模型等。也可以导入或自建模型，并在建立后存入EDM-EM数据库。
3、 网格剖分
对上述CAD模型进行网格剖分，可以在EDM-EM环境直接调用网格剖分软件进行操作。
4、 电磁场求解
在EDM-EM环境下直接调用ShipEDF、Feko、CST等商业软件对网格模型进行计算，也可嵌入自行研发的求解器。
5、 获取计算结果
EDM-EM系统读取软件的计算结果，得到各付天线的仿真数据，包括方向图、近场场值等。
6、 进行EMC分析，定量计算
调用EMC模块，针对各套天线及收发设备输入设备参数，其中天线的数据来自商业软件的计算结果，一些设备的参数将来自EDM-EM的测试数据库。将这些数据输入后，根据微波网络公式进行干扰余量等指标计算。
7、 参考标准数据进行定性说明及风险评估
根据指标计算结果，与EDM-EM中的国军标标准数据进行对比，总和评定舰船电磁兼容风险等级，并将相关结果存入数据库。
8、 应对措施及建议
按照EMC风险应对措施，对电磁兼容风险等级高的设备进行接地、屏蔽、滤波、改装等处理。
整个项目的进展都是在EDM-EM环境下进行的，各类数据得以综合利用，极大地提高了工作效率。
