复杂电磁环境对体系作战能力生成和影响的评估
Ｖ０１．３７．Ｎｏ．９Ｓｅｐ，２０１２
火力与指挥控制
ＦｉｒｅＣｏｎｔｒｏｌ＆ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏＩ
第３７卷第９期
２０１２年９月
文章编号：１００２—０６４０（２０１２）０９—００１０—０４
复杂电磁环境对体系作战能力生成和影响的评估’
罗小明，池建军，姚宏林
（装备指挥技术学院。北京１０１４１６）
摘要：复杂电磁环境是体系作战能力评估中必须考量的重要因素。基于物理一事理一人理（ＷＳＲ）系统方法论，分析了战场电磁环境的物理复杂性、事理复杂性和人理复杂性。揭示了战场电磁环境复杂性的本质内涵，论述了战场电磁环境复杂性对体系作战能力生成的影响，构建了复杂电磁环境下体系作战能力评估分析框架，为基于信息系统的体系作战能力评估研究提供了基本思路和方法。
关键词：物理一事理一人理，战场电磁环境，复杂性，体系作战能力，评估
中图分类号：ＴＶ２１１文献标识码：Ａ
ＳｔｕｄｙｏｎＧｅｎｅｒａｔｉｎｇａｎｄＡｆｆｅｃｔｉｏｎＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｙｓｔｅｍＣｏｍｂａｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙｉｎＣｏｍｐｌｉｃａｔｅｄＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
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（ＴｈｅＡｃａｄｅｍｙＤ，ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｍｍａｎｄ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１４１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒ，ｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｔｏｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｓｙｓｔｅｍｃｏｍｂａｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｈｅｏｒｙｍｅｔｈｏｄｏｆＷｕ—ｌｉＳｈｉ—ｌｉＲｅｎ—ｌｉ（ＷＳＲ）。ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ’ＳＷｕ—ｌｉｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，Ｓｈｉ—ｌｉｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄＲｅｎ－ｌｉｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，ｏｐｅｎｏｕｔｔｈｅｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｉｎｈｅｉｎｇｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ，ｅｘｐａｔｉａｔｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｂａｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙｂｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｂａｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｆｒａｍｅｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓｂａｓｉｃｉｄｅａａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｂａｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ。
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引言
体系作战能力，是对整体作战能力具有信息化时代特征的创新性表述。顾名思义，体系作战能力可以理解为体系化的作战能力，它是各种作战能力相互联结、相互作用而形成的整体作战能力。体系作战能力的生成是作战体系功能和作用的直接体现［１］。基于信息系统的体系作战能力。是信息化条件下作战能力的基本形态。在人为的和自然的、民用的和军用的、敌方的和己方的、对抗的和非对抗的电磁环境
收稿日期：２０１１－０７一ｌＺ修回日期：２０１１—０９－２３
＊基金项目：部委级基金资助项目
作者简介：罗小明（１９６６一），男，湖南邵阳人，博士，教授，研究方向；军事运筹与模拟、作战运筹与决策。的共同作用下，未来网络电磁领域的斗争将日趋激烈，战场电磁环境将日益复杂，这对基于信息系统的体系作战能力评估问题研究提出了更高的要求。深入剖析战场电磁环境构成要素之间的关联关系和级联效果，揭示其复杂性本质内涵，探究战场电磁环境复杂性对体系作战能力生成的影响，进而对复杂电磁环境下的体系作战能力进行评估。对于研究部队战斗力生成模式，搞好复杂电磁环境下体系作战能力建设，推进复杂电磁环境下装备试验和军事训练工作，具有重要的理论和实践意义。
１物理一事理一人理系统方法论
物理一事理一人理（ＷＳＲ）系统方法论是２０世纪７０年代末到８０年代中期，由我国科学家钱学森、许
万方数据
罗小明，等：复杂电磁环境对体系作战能力生成和影响的评估（总第３７－－１６７９）?１１?
国志、王寿云、顾基发等提出的［２］。物理，指涉及物质运动的机理，主要回答这个“物”是什么、为什么，其对象和内容是客观物质世界、法则和规则，它需要真实性，研究客观存在，通常要用到自然科学知识。事理，指做事的道理，主要解决如何去安排：怎么做，通常要用到运筹学与管理科学方面的知识，涉及到支持工具，如群体研讨环境、综合集成研讨厅平台、模型库、数据库、案例库等。人理，指做人的道理，主要回答是否做、最好怎么做，通常要用到人文与社会科学的知识。
物理、事理、人理是运筹学和系统工程实践中需要统筹考虑的３个方面。“懂物理、明事理、通人理”就是ＷＳＲ系统方法论的实践准则［３］。对于复杂电磁环境而言，无论是从其由来、构成，以及内部各要素之间的关联关系，还是从其与外部的级联影响上看，都应当是一种十分巨大，且动态多变的、开放的复杂巨系统艮］。研究基于信息系统的体系作战能力的作用机理和生成途径，就必须认知战场电磁环境的复杂性特性及其影响，理解体系及体系对抗、体系的整体涌现性如何获得，解决体系仿真研究的定义问题、描述问题和实验问题。本文利用物理一事理一人理（ＷＳＲ）系统方法论，对战场电磁环境的复杂性本质内涵进行剖析，对战场电磁环境构成要素之间的关联关系和级联影响进行论述，进而构建复杂电磁环境下体系作战能力的评估分析框架。
２战场电磁环境复杂性的物理分析
ＧＪＢ６１３０－－２００７《战场电磁环境术语》给出了如下的复杂电磁环境定义。
复杂电磁环境（ＣｏｍｐｌｅｘＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＣＥＭＥ），是指在一定的空域、时域、频域和功率域上，多种电磁信号同时存在，对武器装备运用和作战行动产生一定影响的电磁环境。
这个定义强调，只有在特定的战场空间内，在时间使用、频谱利用、功率变化等方面，形成了信号密集、种类繁杂、对抗激烈、动态多变，对战场感知、指挥控制、武器装备作战效能发挥以及战场生存等产生严重影响和制约作用的电磁环境，才被称为复杂电磁环境。
因此，战场电磁环境在物理域上的各种状态变化，都可归结为电磁波在空间、时间、频谱、功率上的分布和变化，可采用空域特征、时域特征、频域特征、能量域特征（“四域特征”）来描述战场电磁环境的复杂性‘ｓ－。也可以认为，复杂电磁环境就是其各种构成要素在“四域”的分布和变化共同涌现的结果。
信息化程度的提高，加剧了体系作战能力评估的复杂性。这是因为：体系存在于复杂网络环境之中，信息的全面利用强化了复杂电磁环境的影响；复杂电磁环境通过信息网络和关联网络对其影响进行传播和累加；具有强结构特征的“信息网络”和“关联网络”是体系作战能力生成的物质基础Ｉｓ］。
２．１空域复杂性
主要是描述各种辐射产生的电磁场在空间的分布，是战场电磁环境的空域描述结果。主要包括：战场电磁辐射源的空间位置分布、功能类别、组网关系、台站属性、任务分区、作用范围等状态信息。
战场电磁环境的空域状态是无形的电磁波在有形战场空间中的表现形态，其典型特征是无影无形却纵横交错。在现代战场上，来自于陆、海、空、天不同作战平台上的电磁辐射交织作用于同一个作战区域内，形成立体多向、交叉重叠的电磁辐射态势。２．２时域复杂性
主要是描述电磁信号随时问和作战进程变化的规律。主要包括：对单个重点信号的时域——能量特征分析，电磁信号环境的时序描述、电磁信号密度随时间的变化趋势、以及整个战场电磁环境的时域特征描述等状态信息。
时域特征表示战场电磁辐射信号特性在时间序列上的表现形态，是战场电磁环境的时域描述结果，其典型特征是动态、随机多变，时而持续连贯，时而集中突发，战前与战时的差别也十分明显。
２．３频域复杂性
频域特征表示各种战场电磁辐射所占用频谱的总体状态，是战场电磁环境的频域描述结果，其典型特征是频谱拥挤且相互重叠。在现代战场上，频谱范围直接与电磁波的全向传播、异频电磁波相互之间的非干涉性、同频电磁波的相干性等紧密联系。
电磁频谱是一种重要的作战资源，也是十分有限的资源。频域描述主要包括：对单个重点信号的电磁频谱分析，重点区域或地点接收的多个电磁信号的频域特征描述以及整个战场电磁环境的频域特征描述等状态信息。
２．４能域复杂性
能量域特征表示电磁辐射功率强弱的变化情况，反映战场空间内电磁信号强度的分布状态。它主要描述电磁信号能量随空间、时间和频率变化的规律。
能量密度是战场电磁辐射强度的一种表现形态，是战场电磁环境的能量域描述结果，其典型特征是能流密集却跌宕起伏。在现代战场，运用电磁信号
万方数据
?１２?（总第３７—１６８０）火力与指挥控制２０１２年第９期
和电磁能的强大威力，控制着战场电磁环境的能量形态，使局部区域、在特定时间内的电磁辐射可能特别强大。以此为手段，一方面可以更多、更远、更好地探测或者传递电磁信息；另一方面可以对电子装备形成毁伤、压制、干扰或者欺骗的作用效果。
３战场电磁环境复杂性的事理分析体系，又称“系统的系统”或“网络的网络”，它是能够得到进一步涌现性质的关联或联结的独立系统的集合［７］。体系的目标是形成体系的涌现。所谓涌现（ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ），是指系统的性质发生了相变，产生了新的性质。对体系的理解从“系统的系统”到“网络的网络”，其实就是按照“实体一关系一网络”的思路并在对抗中最终形成体系化的作战能力［６］，反映了体系的动态演化过程。
复杂电磁环境处于开放的电磁空间中，电磁活动为作战行动提供了更远、更准、更快捷的信息支持，电磁波已成为战场信息活动的最大物质载体，制信息权的实质就是制电磁权。另一方面，各种作战行动已不可避免地受制于所形成的复杂电磁环境，这种影响最终会体现在武器装备战术技术性能、使用适用性和作战效能发挥上，并通过信息网络、关联网络、对抗交互网络的“多网联动”级联影响，以及多方、多要素、多领域的“多域铰链”跨域累积，涌现出综合的体系效果，对体系作战能力生成产生影响。３．１对武器装备战术技术性能的影响
复杂电磁环境对武器装备战术技术性能的影响作用较为直观，直接影响武器装备作战性能的发挥，如雷达装备的探测能力、通信装备的联通能力等。武器装备在定型交付部队使用后，其战术技术指标即相对固化，其性能的发挥主要与电磁环境的制约程度有关。例如：在战场感知方面，受复杂电磁环境的影响，各种技术侦察装备的探测距离将大为缩短，有可能导致探测传感器迷盲，出现看不见目标分不清敌我的现象，作战行动将陷入被动局面。
３．２对武器装备使用适用性的影响
武器装备使用适用性是指部队在平时训练和作战使用装备时，装备使用令人满意的程度。通常包括环境适应性、可靠性、维修性、测试性、保障性、电磁兼容性、运输性、安全性、互操作性、人因工程等。武器装备的使用适用性就是在考量上述各种特性要求的情况下，系统还能令人满意地投入战场使用的程度。例如：在指挥控制方面，受复杂电磁环境的影响，有可能加大通信数据中断、差错增多、效率下降的概率，导致指令不能及时下达，直接影响指挥决策行动的准确性和时效性。
３．３对武器装备作战效能的影响
武器装备作战效能是指作战部队使用一定体制编制结构下的武器装备系统所构成的作战体系在执行作战行动任务中所达到预期目标的程度。?武器装备作战效能不只是对战场电磁环境的适应性效果，更重要的是它考虑了部队的编成、战术战法和对抗措施运用、作战对抗环境以及整个作战系统，反映了完成作战任务的总体能力。武器装备作战效能是人员、装备、环境３者综合作用的结果。复杂电磁环境直接作用于作战全程，影响着综合电子信息系统和信息化装备作战效能的发挥，进而决定着战场物质和能量的流动。
３．４对体系作战能力的影响
体系不是系统的随意拼凑，是在信息网络和多种关系下多个作战系统的综合运用卟］。这就是说，作战实体不会孤立地存在和发挥作用，而是以网络的形式“物联”存在并相互对抗。体系涌现效果必须建立在“对抗”、“动态”和“整体”三位一体的条件下才能得到口］。
无论是体系破击，还是体系防卫，都需要从复杂电磁环境对各种作战能力的动态演化中抽丝剥茧，充分考量体系内各组分之间“多网联动”，以及在其支撑下的“多域铰链”所带来的“相互影响”和“级联效果”。体系涌现的效果并不一定都是效能的“跃升”，也可能是效能的“坍塌”。这也表明：复杂电磁环境从相对稳态到不稳定态的变化是“跃变”，而不是“渐变”，往往一个微小的变化，都将十分容易地引起连锁反应，产生“多米诺骨牌”效应，甚至会导致“雪崩”这种极端情况的发生。因此，对体系作战能力进行关键点、脆弱性以及级联反应分析，研探体系的重心、各种关系之间的交互以及体系的异常行为，可能是基于信息系统的体系作战能力评估的突破口。
４战场电磁环境复杂性的人理分析战场电磁环境在认知维上的复杂性表现为感知复杂性、协同复杂性及对抗复杂性。具体体现在指挥员和指挥机关对战场电磁环境的晓知、筹划、取舍、协同和管控能力上，即根据对战场电磁环境的侦察监测情况和作战需求对电磁波的频谱分布和功率大小在时空中的协调配置能力，反映的是感知、协同和对抗中入的影响维度，即战术战法和对抗措施运用能力等。复杂电磁环境是一个相对概念，当指挥员和指挥机关对战场电磁态势研判得当，对作战行动组织有序，对抗措施运用得当，各部门电磁协同合力较
万方数据
罗小明，等：复杂电磁环境对体系作战能力生成和影响的评估（总第３７—１６８１）?１３?
大，与对手信息对抗指挥高效时，表明指挥员和指挥机关对战场电磁频谱具有很强的管控能力，这时的战场电磁环境复杂度相对较低；反之，可能稍有情况就会很“复杂”，面临的复杂电磁环境压力就很大。４．１感知复杂性
主要描述指挥员和指挥机关对战场电磁环境态势的晓知、筹划、取舍、研判情况的复杂性。通过对战场电磁环境的监控可实现对电磁环境的感知，监控结果可提供一个定量的概念，为技术人员和指挥人员进行装备操控和指挥决策等活动提供参考。由于监控能力的强弱，决定了感知战场电磁环境中各种电磁信号的种类、特点是否全面和完整，进而决定对电磁环境认知水平的高低，即对战场电磁环境监控得到的信息越全面越完整，则对电磁环境认知相对简单；反之，则相对复杂。
４．２协同复杂性
主要描述指挥员和指挥机关为克服战场电磁环境影响，通过已方战术战法和对抗措施的运用、组织各类电磁协同的复杂性。战场电磁环境的构成虽然很复杂，但只要实施科学、规范、严格的管控，通过静态监控和动态协同相结合，采取综合措施，就可以解决自扰互扰问题，提升电磁协同合力，进而形成有利于己方体系作战能力生成的战场电磁环境。电磁协同具体包括作战保障电磁协同、电子对抗电磁协同、作战保障与电子对抗之间的电磁协同等。
４．３对抗复杂性
主要描述指挥员和指挥机关根据作战目标和任务，围绕对手作战行动，针对战场态势发展，采取各项电子对抗活动的复杂性。在未来战争中，为准确掌握对手的作战行动，参战各方将加强对电子设备的侦察监视，并对指挥、通信、雷达等系统实施软硬打击，侦察与反侦察、干扰与反干扰、压制与反压制、摧毁与反摧毁的斗争将十分激烈，综合电子信息系统将工作在激烈对抗的复杂电磁环境中。对抗性主要表现为；平时不明显，战时才凸现；隐蔽突然，激烈突变；难以预测，难以识别、难以控制。
５基于ＷＳＲ的复杂电磁环境下体系作战能力评估分析框架
信息系统是体系作战能力的基础和核心，对体系作战能力的评估必须注意信息系统和信息网络的支撑作用。复杂电磁环境是信息化战场的重要特征。因此，基于信息系统的体系作战能力评估必须考量复杂电磁环境的影响和作用，反映在武器装备运用和作战行动中的是复杂体系之间的协作与对抗，受到战场电磁环境的影响和不断适应战场电磁环境的演化结果，而演化的结果又直接影响体系的能力和效能的变化。
本文基于ＷＳＲ系统方法论和战争设计工程理论方法，对复杂电磁环境下体系作战能力评估框架进行设计和分析口］，如图ｔ所示。图１既描述了复杂电磁环境对体系作战能力的作用和机理，又反映了体系强结构和弱结构特征对体系整体涌现性的级联影响，给出了在体系动态演化过程中评估其作战能力的基本思路和方法。其中：基于物理（实体）的评估方法主要用来计算作战实体或实体之间相互影响、相互作用的结果，常用的建模方法有战役战术计算模型、兰彻斯特方程、基于数据的统计分析方法、基于仿真的模拟试验方法（如数值模拟方法、模拟试验方法、基于Ａｇｅｎｔ和复杂网络的仿真建模方法）等；基于事理（系统）的评估方法主要用来推演作战过程中体系状态的变化，以观察体系效果的生成过程，常用的建模方法有系统动力学模型、确定型对抗模型（基于事先确定规则的解析计算模型）、网络模型（如最短路方法、最大ＯＪ，）流方法、Ｐｅｔｒｉ网）、基于数据的统计分析方法、基于仿真的模拟试验方法等；基于人理的评估方法主要有基于定性推断的经验方法（如Ｄｅｌｐｈｉ法、层次分析法、模糊综合评判法、灰色综合评估法）、基于仿真的模拟试验方法、定性与定量相结合的综合集成方法等。
“ｆ■，
图１复杂电磁环境下体系作战能力评估分析框架
６结束语
当前，随着对“复杂电磁环境”和“基于信息系统的体系作战能力”概念理解的不断深入，迫切需要认知战场电磁环境复杂性的本质内涵，强化基于信息系统的装备和战法的结合模式对体系作战能力生成的影响，突出“对抗”、“动态”和“整体”三位一体的体系作战能力生成的作用机理和演化过程，利用战争设计工程的理论方法，建立大尺度多分辨率的联合
（下转第１７页）
万方数据
聂菊根，等ｚ基于物联网的网络中心战实施环境（总第３７—１６８５）?１７?
相当于物联网中感知层中执行器）。通过这个过程，可完全实现作战空间甚至于全球的信息共享。
为了把握战机，提高打击速度，在战场上各级传感器可以将感知的目标信息直接转输到武器发射系统，通过自动运行的指挥控制程序对目标进行发射打击，有效地缩短了反应时间。所有战略、战区和战术级的传感器网络将收集到的各种信息，利用物联网平台，通过数据融合技术迅速合成整个战场空间的态势图。相比于单个传感器和单个信息网而言，通过物联网平台可得到更完整和精确的战场态势。与此同时，通过物联网能够对分散在战区内各平台上的武器进行全方位的实时控制，作战人员可依据战场态势和目标性质进行通盘考虑，迅速有效地选择最佳的武器对目标进行发射打击。
网络中心战可通过物联网有效地把信息优势转变为作战行动优势，使各作战单元共同掌握和了解战场态势，实现真正意义上的协调行动，从而发挥联合部队的最大作战效能。
４．２指挥结构扁平化
而在网络中心战中，由于物联网的平台支持，可以精确、全面地掌握敌我双方的信息。指挥官就可以采取扁平式的指挥机制。
基于物联网的网络中心战采取全新的指挥方式——扁平式指挥。扁平方式指挥可以实现迅速、富有成效的将指令下达到各部队。传统的战争中，为赢取战争，必需采取自上而下的指挥方式集中兵力和火力，但由于各部队的不同的作战节奏和迅速的机动性，使得指挥指令传达的同时不能适应战场的变化。而基于物联网的网络中心战可以采用扁平式的指挥方式，通过物联网的感知层可以精确感知战场信息。利用物联网的网络层实现信息和指挥控制在指挥部与作战部队之间传递，通过快捷的指挥和部队之间同步行动，使战斗变得极其快速且连续，并使敌方不可能获得间断休整。
以物联网为中心的系统将各种资源有效地连接在一起，打破了传统战争中以平台为中心的各种制约。遍及全球、无处不在的物联网使得各战斗人员和战斗装备处于网络中。通过物联网感知战场信息的能力，促进了决策与战场态势的相结合，从而为部队快速而有效的行动提供了保障。
５结束语
目前，网络中心战仍然是军队研究与建设的一个重要主题，其实施依赖于网络通信平台的建设以及随之带来的信息安全与保秘性。物联网是下一代通信网发展的一个主体趋势，可以充分利用物联网技术实现网络中心战，使得物联网能够成为网络中心战得以有效实施的重要平台。
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（上接第１３页）
仿真实验环境，对复杂电磁环境下体系作战能力进行探索性和提炼式的评估实验，有针对性地提升基于信息系统的体系作战能力。
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万方数据
复杂电磁环境对体系作战能力生成和影响的评估
作者：罗小明， 池建军， 姚宏林， LUO Xiao-ming， CHI Jian-jun， YAO Hong-lin
作者单位：装备指挥技术学院,北京,101416
刊名：
火力与指挥控制
英文刊名：Fire Control & Command Control
年，卷(期)：2012,37(9)
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引用本文格式：罗小明.池建军.姚宏林.LUO Xiao-ming.CHI Jian-jun.YAO Hong-lin复杂电磁环境对体系作战能力生成和影响的评估[期刊论文]-火力与指挥控制 2012(9)
战场电磁环境
战场电磁环境 摘要：电磁波已经成为战场信息的最佳载体和重要媒介，电磁环境成为从根本上决定和影响其他战场环境要素发挥作用的锁钥。在着重分析了当前复杂电磁环境下战争的特点的前提下，分析其发展趋势。进而根据自己的观点提出了应对的方法。指出了为应对复杂战场电磁环境，军队的发展方向。 关键词：战场；电磁；通信；对抗；信息化 一、复杂电磁环境的概念 复杂电磁环境，是在有限的时空里，一定的频段上，多种电磁信号密集、交叠，妨碍信息系统和电子设备正常工作，对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。 二、复杂电磁环境的形成 （一）电磁应用活动是电磁环境形成的基础 电磁应用活动是以电磁波辐射、传播、接收为基础的各类使用电磁波的军用、民用活动，以及科学实验与研究行为。在电磁应用领域，将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成了电磁频谱。无线电波和光波，包括X射线等都是电磁波，只是频率或波长有很大不同。 无线电波主要用于通信，是人类电磁应用活动最早涉足的领域。1904年日俄战争双方都使用了无线电。 雷达广泛应用于军事、国民经济和科学研究等领域的电子技术设备。1935年英国设计了世界上第一部实用雷达。 70年代以来，光波通信和激光制导、测距等广泛应用于战场，拓展了战场电磁环境的范畴，尤其是大功率激光的运用，使战场电磁环境向更深层次发展。 （二）电子对抗活动促使战场电磁环境向复杂演变 通信对抗、雷达对抗、光电对抗是电子对抗最基本也是应用最为广泛的三个专业。通信对抗是采用干扰信号或干扰噪音减弱敌方的通信能力，或施放假信号欺骗迷惑敌人的通信联络。它的原理如同日常生活中当一个人在不太嘈杂的场合和你说话时，你就能听得见；但是当若个人同时和你说话或者环境噪声很大时，你就很难听清。雷达对抗主要有以下方式：有源干扰、无源干扰、目标隐身、反辐射摧毁。光电对抗主要方法有激光干扰、激光毁坏，施放烟幕、水幕，进行光电隐身和施放红外诱饵等等。
复杂电磁环境模拟系统
复杂电磁环境模拟系统 复杂电磁环境模拟系统用于在桌面环境下，采用射频注入的方式模拟各种真实复杂电磁环境，使被测设备在该可控环境下进行指标和功能测试，以检验被测设备在实际电磁环境下的性能，从而在研发阶段就解决被测设备在实际电磁环境下可能遇到的问题。 复杂电磁环境模拟系统可根据配置动态生成用户所需的多路具有复杂信号特征和复杂逻辑关系的电磁信号，包括通用信号、雷达发射信号和目标回波信号、运动目标和多目标信号、卫星通信和导航信号、测控及遥感信号、电子战信号等，并具备信号捕获、记录和动态回放的功能。 ● 具备复杂特征电磁信号产生功能，支持多音、连续波、各种脉冲调制、脉内调制、模拟调频调幅调相、数字调频调幅调相、噪声调制、频率捷变等 ● 具备多种用途信号特征模拟能力，信号特征库覆盖各种体制雷达、常规通信、电子战、侦察、遥感、测控、卫星通信、引导、导航定位、数据链等各种应用场景 ● 具备多通道相参、非相参信号产生功能 ● 具有基带、中频、射频多种信号形式输出能力 ● 具备运动目标信号特征模拟和动态场景模拟功能 ● 具备多目标信号模拟功能 ● 具备延时、多普勒、多径衰落等信道特征模拟能力 ● 具备多通道射频信号合成分配功能 ● 具备信号采集和动态无缝回放的功能 ● 具备远程控制能力 ● 具有良好的可扩展能力 概述 功能及特点
● 工作频段范围：DC~40GHz ● 最大模拟带宽：20GHz （f ≤20GHz ），2GHz （f>20GHz ） ● 输出功率范围：-80dBm~-10dBm （仪器端口） ● 输出信号典型相位噪声(1GHz)：≤-79dBc/Hz@10Hz ，≤-124dBc/Hz@10kHz ● 频率转换时间：最短可达100ns ● 模拟器相位变化时间：10ms ● 一次试验单台模拟器的脉内信号形式：≥50种 ● 模拟信号脉冲脉宽范围：20ns~20ms ● 模拟信号脉冲PRI 范围：100ns~100ms ● 模拟信号达到时间精度：优于0.1ns 复杂电磁环境模拟系统分为软件平台、硬件平台以及信号检测系统三大部分。 软件平台由战场频谱管理软件、通用和专用信号库、电磁信号产生系统平台软件三部分组成。其中战场频谱管理软件用于设置模拟场景，定义一个复杂电磁环境及其作战序列、信号激励的逻辑关系；通用/专用信号库涵盖了通用信号库以及雷达目标和雷达信号模拟软件、卫星通信和导航信号模拟软件、 主要指标 系统组成
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复杂电磁环境采集记录、分析回放系统
目录 1. 用途和必要性 (3) 2. 系统构成和框图 (3) 3. 信号实时采集单元 (4) 4. 信号长时间海量存贮单元 (5) 5. 信号离线软件回放和分析单元 (8) 6. 硬件信号回放单元 (10) 7. 总结 (11) 更多资料下载： http://www.ofweek.c om/topic/company/te k/
1. 用途和必要性 在雷达、频谱监测、卫星通信等领域常需要对复杂电 磁环境的背景和其中的信号进行深入研究和分析。这 需要对现实中的各种信号进行采集存贮、分析和回放， 根据应用的不同，有的时候还需要对复杂电磁环境信 号进行长时间的记录，信号的采集时间从微秒到毫秒 到秒甚至是到小时级别，过去工程师常常因为无法定 位复杂电磁环境下的干扰信号和记录通信信号的整个 过程而烦恼，同时即使能够记录小时级别的信号，对 巨大数据块的流畅分析也是工程师所急需的。 泰克的复杂电磁环境采集存储、分析回放系统具有很 强的实时信号采集功能和信号分析功能，可以直接采 集回放 IQ 信号，新的实时 DPX 存贮功能可以实时的 不遗漏的存贮频谱的 trace 和回放，按照不同的时间分 辨率，最长时间可以达到年级别的 Trace 存贮。对于 只关心频谱 trace 的应用来说，直接通过实时信号分析 仪就可以实现长时间的频谱曲线存贮。 有些时候，工程师需要将复杂电磁环境的 IQ 信号长时 复杂电磁环境采集记录、回放分析系统 间的采集下来，并将采集下来的信号进行时域观测、 频谱分析、调制识别、解调分析、脉冲分析、脉冲分 选等工作。那就要求该系统可以根据客户的需要进行 实时 IQ 的海量存贮，可以实现对复杂电磁环境的的信 号长时间记录，记录的数据可以通过专门的软件进行 分析处理回放。 泰克公司和合作伙伴共同开发了复杂电磁环境长时间 采集存贮、分析回放系统，该系统充分发挥了泰克实 时信号分析仪的对信号的捕获分析能力，并配合固态 存贮设备仪器信号离线回放分析软件，实现了对复杂 电磁环境的监测、记录和分析的功能。 2. 系统构成和框图 泰克宽带信号长时间采集、存贮、回放系统包括信号 采集单元 ( 泰克实时信号分析仪 )、信号海量存贮单元 (TIQS 固态存贮 )，硬件回放单元 ( 泰克任意波形发生 器 )，系统分析软件组成。另外示波器也可以作为宽带 信号分析仪器。系统框图如下： 复杂电磁环境采集存贮、分析回放系统 TIQS I Q 输出 数据分析软件 TIQS 固态存贮离线信号 固 态 存 分析软件 固态存贮 长 时 间 存 贮 的 信 号 回 放 超带宽信号验证 RSA6120B 采集的信号进行回放 AWG70001A RSA6120B (复杂电磁环境仿真、回放) (复杂电磁环境采集) 图 1. 复杂电磁环境采集、存贮、回放、分析系统
在复杂电磁环境中砥砺精兵劲旅
在复杂电磁环境中砥砺精兵劲旅 1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论,为人类揭开了电磁频谱空间的“神秘面纱”。150年来,人类在电磁频谱空间内不断进行探索,各种科技成果在促进社会经济发展,便利人类日常生活的同时,也不断改变着战争的形态。现代作战特别是信息化条件下联合作战,如何提高驾驭复杂电磁环境的能力一直是强国军队必须谨慎面对和高度重视的现实课题。深入学习研究复杂电磁环境下作战训练,不仅能够认识复杂电磁环境的特性和规律,而且能够寻求有效应对复杂电磁环境的对策,让作战训练更加贴近实战、瞄准实战、融入实战。 克服认识误区,端正复杂电磁环境下作战训练指导 认识不到位,误区不克服,观念不转变,就很难适应复杂电磁环境对部队作战训练提出的新要求。要扎实推进复杂电磁环境下作战训练,首先要解决思想认识问题。 正视复杂电磁环境影响,克服无所谓思想,树立“将来必用”意识。复杂电磁环境是我军未来作战必然面对的客观现实,必将深刻影响参战部队的作战行动。必须正视复杂电磁环境引起的一系列连锁反应和诸多不利因素,加强对策研究与适应性训练,决不能感觉复杂电磁环境离我们很遥远而抱着无所谓的态度,仍然一味地靠老经验,走老套路;决不能觉得复杂电磁环境仅是一个新名词而等闲视之,我行我素。在作战、训练中,不能只考虑兵力、装备的多少,应同步考虑电磁威胁的
强弱;不能只考虑部队的机动速度、火力强度,应考虑部队的反侦察、抗干扰能力。指挥员要在复杂电磁环境中训,部队要在复杂电磁环境中练,真正使复杂电磁环境下用兵成为各级指挥员的一种自觉行为,体现到作战的各个阶段,渗透到训练的各个环节。 认清复杂电磁环境特性,克服畏难思想,树立“真正敢用”意识。眼下,有种误区,就是觉得复杂电磁环境看不见、摸不着,神秘莫测,把握不住,怕出问题而回避复杂电磁环境,为考虑安全而不敢用电子干扰。在以往部队演习训练中,电磁蓝军常常因为可能影响预计的演习效果而被要求有限干扰甚至是暂停干扰,无形中降低战场电磁环境复杂程度。其实,复杂电磁环境并没有想象的那么神秘和可怕,它具有动态性、对抗性、可控性、相对性等特性。一旦我们跨越了这个误区,充分认清了这些特性,不但可以很好地适应和驾驭,而且还能为我所用,从而从根本上避免重表面、搞摆练、套名词等形式主义,就能勇于迎难而上,敢于在复杂、逼真的电磁环境中真正拉开架势搞对抗,实现在“真抗实扰”中检验装备、摔打部队的目的。 挖掘复杂电磁环境利弊,克服惰性思想,树立“主动作为”意识。面对复杂电磁环境的影响,不应该束手无策,坐以待毙,而必须充分发挥主观能动性,深入挖掘复杂电磁环境的利弊因素,积极主动作为。唯有这样,才能做到趋利避害,变被动为主动,变不利为有利。比如,复杂电磁环境的一个显著特点是各种信号密集拥挤、相互重叠,不可避免地会对侦察设备分选信号和电磁协同带来困难,但同时可以使我方有用信号隐匿在背景信号中,避免被敌方发现、连续跟踪或锁定,也可通过
复杂电磁环境基础知识
复杂电磁环境基础知识 一、概念 复杂电磁环境，是在有限的时空里，一定的频段上，多种电磁信号密集、交叠，妨碍信息系统和电子设备正常工作，对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。 二、复杂电磁环境的形成 （一）电磁应用活动是电磁环境形成的基础 电磁应用活动是以电磁波辐射、传播、接收为基础的各类使用电磁波的军用、民用活动，以及科学实验与研究行为。在电磁应用领域，将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成了电磁频谱。无线电波和光波，包括X射线等都是电磁波，只是频率或波长有很大不同。 无线电波主要用于通信，是人类电磁应用活动最早涉足的领域。1904年日俄战争双方都使用了无线电。 雷达广泛应用于军事、国民经济和科学研究等领域的电子技术设备。1935年英国设计了世界上第一部实用雷达。 70年代以来，光波通信和激光制导、测距等广泛应用于战场，拓展了战场电磁环境的范畴，尤其是大功率激光的运用，使战场电磁环境向更深层次发展。 （二）电子对抗活动促使战场电磁环境向复杂演变 通信对抗、雷达对抗、光电对抗是电子对抗最基本也是应用最为广泛的三个专业。通信对抗是采用干扰信号或干扰噪音减弱敌方的通信能力，或施放假信号欺骗迷惑敌人的通信联络。它的原理如同日常生活中当一个人在不太嘈杂的场合和你说话时，你就能听得见；但是当若个人同时和你说话或者环境噪声很大时，你就很难听清。雷达对抗主要有以下方式：有源干扰、无源干扰、目标隐身、反辐射摧毁。光电对抗主要方法有激光干扰、激光毁坏，施放烟幕、水幕，进行光电隐身和施放红外诱饵等等。 战争时期，由于电子对抗手段的大量应用，电磁环境呈复杂多变的状态，各种电子对抗行动，都要通过电磁环境为媒介来实施和达成，必然促使电磁环境更加复杂。 （三）信息化进程进一步加剧战场电磁环境的复杂化 由于信息化在根本上是建立在电磁活动之上的，电磁空间是信息活动的主体空间，电磁活动是信息活动的主体表现形式，当今社会和军队的信息化进程不可避免地加剧了战场电磁环境复杂化。 一方面，电子信息设备大量嵌入武器平台及弹药中，使战场电磁信号出现“爆炸性”的增长。在无线电用于战场的初期阶段，电台就是电台，雷达就是雷达，都属于单一的作战保障装备。
战场电磁环境对作战行动的影响及对策
战场电磁环境对作战行动的影响及对策 摘要： 信息化战场构成复杂电磁环境的主要因素有：敌、我双方的电子对抗，各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波，民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。这些电磁辐射体的共同作用，将给战场空间状态、时间分布、频谱范围和能量密度带来巨大影响，使战场电磁环境日趋复杂和恶化。在信息化战争时代，我们必须采取有效措施趋利避害，才能在复杂电磁环境下打赢未来信息化战争。 The Influence and Countermeasures of Battlefield electromagnetic environment on the operations Abstract: The information battlefield constitute the main factors of the complex electromagnetic environment: the enemy, both electronic confrontation, release a variety of weapons and equipment of high-density, high strength, multi-spectral electromagnetic radiation of civilian electromagnetic devices and nature of electromagnetic waves. The common role of the electromagnetic radiation, the state will give the battle space, time distribution, the spectral range and energy density of a tremendous impact on the battlefield electromagnetic
军工复杂电磁环境及防护
军工复杂电磁环境及防护 1.复杂电磁环境提出的背景 复杂电磁环境可以综合定义为： 在某一空间内由时域、频域、空域和能量域分布复杂的多种电磁信号叠加，它对电子装备、火工品、燃油和人员等有不同程度的危害。 复杂电磁环境是综合性名词，主要用于顶层策划和宏观分析。实质上电磁环境都是复杂的、动态的，在技术设计层面都应进行分解和分类，成为可描述的技术参数。 1.1按电磁能量的来源划分有： （1）自然电磁现象和人为电磁现象 （2）我方电子装备辐射和敌方电子装备辐射 （3）无意电磁辐射（电磁兼容范畴）和有意电磁辐射（电子对抗范畴） 1.2按电磁场信号特性划分有： （1）随机或无规则波形 （2）无调制波形（脉冲，连续正弦波） （3）调制波形（脉冲调制，模拟量调制） （1）电磁环境集成的不确定性在电子装备使用过程中，使用方常常应用“复杂”这个词来形容装备附近的电磁环境，其原因是多方面的。 电子装备在不同空间电磁信号的叠加是不确定的，电磁信号的组合受多种因素限制。 （2）电磁环境测量的不确定性
电磁环境测量数据受时间，方向及频谱等因素影响。测试结果具有统计特性，另外，在特定条件下，电磁干扰信号电平是很低的，例如雷达接收机极限灵敏度-110dBm，天线增益40dB。 其干扰信号用一般干扰测量仪或频谱仪是测不到的。 （3）未来战场上广泛使用电子对抗技术和强电磁脉冲技术，这些技术参数是不可预知的，并且攻防双方都应用可变参数。 为了进行电磁防护，提高电子装备的电磁生存能力，电子装备设计时需要对可能造成电磁干扰的电磁环境进行分类分析。 2.复杂电磁环境的分析 2.1电子对抗（电子战）和电磁环境效应内容的区别 电磁环境效应是在能量域研究电磁能量对电子装备、军械等的影响。主要涉及电子装备（含接收器通道外）对电磁能量敏感程度，并且要求对接收器通道内器件不损坏、不烧毁。 电子对抗是在信息域研究接收器通道内的电子对抗。主要通过信号处理剔除干扰，当然也应用了信道捷变频，天线旁瓣对消等措施。 电磁环境效应包含了一些电子对抗的内容，但电子对抗有其独特的技术内容，两者有较大区别。 2.2有关外部射频电磁环境 GJB1389A《系统电磁兼容性要求》所提供的外部射频电磁环境包含人为和无意的电磁辐射，主要是由雷达和通信系统通过发射天线向特定空间或在近区所形成的电磁场，这些电磁场的统计特征值用峰值和平均值表示，平均值是模拟量调制的通信设备所产生的，而峰值主要是雷达设备产生的脉冲调制波，从标准中多个表格所提供的数值明显看出300 MHz以下频段电磁场的平均值与峰值相等，这是通信使用电磁波的特征，而在300 MHz以上频段电磁波平均值与峰值不相等。它们的比值就是占空比（占空比小于1）。标准中外部射频电磁场典型平均值为200V/m，峰值为2~3kv/m。
复杂电磁环境的认识
一．复杂电磁环境的概念 1、几种典型的电磁环境的概念 1)电气和电子工程师协会（IEEE）对电磁环境定义为：一个设备、分系统或者 系统在完成其规定任务时可能遇到的辐射或者传到电磁发射电平在不同频段内功率与时间的分布，即存在于给定场所的所有电磁现象的总和。 2)美国国防部认为，电磁环境(EME)是存在于防护区内的一个或若干个射频场 战场，在2009年指出战场电磁环境是军队、系统或平台在指定的作战环境中执行作战任务时，可能遇到的在不同频段辐射或传导的电磁发射体的功率与时间分布的作用结果。 3)前苏联军事百科全书中指出，电磁环境是影响无线电装置或其部件工作的电 磁辐射环境。 4)电磁环境的定义为：在特定行为环境里军队、系统或者平台执行其规定的任 务时可能遇到的，在各种频率范围内由辐射发射或者传导的电磁发射（水平）功率和时间分布的结果。它是电磁骚扰，电磁脉冲，电磁辐射对人员、军械和挥发性材料危害，以及雷电和沉积静电等自然现象的总和。[文献：刘尚和，孙国至。复杂电磁环境内涵及效应分析，装备指挥技术学院学报，2008.] 5)我国其中具有代表性的观点是：战场电磁环境，就是指在一定的战场空间内， 由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的战场电磁环境。 6)复杂电磁环境是指在一定的战场空间内,由空域、时域、频域和能量上分布 密集、数量繁多、样式复杂、动态交替的多种电磁信号交迭而成、严重妨碍信息系统和电子设备正常工作、显著影响武器装备的作战运用和效能发挥的战场电磁环境 7)简而言之复杂电磁环境，是指在有限的时空里，一定的频段上，多种电磁信 号密集、交叠，妨碍信息系统和电子设备正常工作，对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。电磁环境几乎涵盖了所有电磁现象。比如电磁兼容、电磁干扰、电磁脉冲、电磁防护等。 2.电磁环境的认知 电磁波最开始发现并首先应用于通信，随着科学技术的发展，电磁场在越来
电磁环境评价报告
定福庄~西大望220kV线路工程 电磁环境影响专项评价报告 环评单位：北京工业大学 环境影响评价资格证书国环评证乙字第1008号 2007年1月北京
1.前言 在实现了“9511工程”以后，北京地区的用电紧张局面得到了缓解，1995年底实现了北京地区供电不拉闸限电。但是，1996年和1997年北京电网发生的“1.19事故”、“5.16事故”等事故，以及1997年夏季北京持续高温天气使用电负荷急剧上升，造成较大范围的过负荷现象，暴露出北京电网在输、配电系统存在影响安全、稳定、可靠供电的问题。北京一热、二热地区电厂直配负荷大且与系统联系薄弱，市区周围的几座向市区供电的220kV变电站也同样存在供电负荷大及与系统联系薄弱的问题。其中，草桥地区、二热地区、清河地区及一热地区供电能力严重不足，出现了变压器过负荷和线路卡脖子现象，甚至造成过负荷拉路限电及用户频繁停电，给首都人民的工作和生活造成了不良影响。其根本原因，是因为北京城网220kV和110kV电源布点少，网架结构薄弱，变压器容量不足，达不到城网导则规定的技术要求。 因此，为解决北京电网存在的问题，确保首都的政治和人民生活用电，实施“9950工程”，在北京地区建设一批相应的220kV送变电工程是非常必要的。 在这种背景下，定福庄变~西大望变220kV输电线路工程在2001年开工建设，2004年1月19日该项目已经竣工送电。定福庄变~西大望变220kV输电线路全线长9.6km，大部分地区均采用同塔四回，部分地区采用双回线路。 为了保护建设项目附近地区的环境，根据1998年中华人民共和国国务院令第253号《建设项目环境保护管理条例》和北京市有关环境管理的规定，北京电力公司委托北京工业大学环境影响评价中心承担定福庄变~西大望变220kV输电线路工程的环境影响评价工作。评价单位在接受委托后，沿线调查并进行了实地勘察，并收集大量资料，在2007年1月进行了工频电磁场、无线电干扰值的现状监测、类比监测和预测工作。根据《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》编制了本项目的环境影响专项报告。 本工程在环境影响评价工作中遵循的原则为： （1）以国家、地方环境保护法规、标准为依据； （2）在科学分析现有资料基础上，充分利用现有的成果和资料； （3）与当地环境保护计划和远景规划密切结合； （4）采用科学的预测方法，力求预测结果准确、提出的治理措施技术先进、成熟、
复杂电磁环境
复杂电磁环境 电磁波无时无刻不在影响着人们的生活及生产，电磁能的广泛应用，使工业技术的发展日新月异。电磁能在为人类创造巨大财富的同时，也带来一定的危害。无线通讯技术、电力电子技术、计算机技术等的高速发展及运用，导致电磁环境日趋复杂，复杂电磁环境泛指由密集、重叠、无序的电磁波构成的电磁环境。 一、概述 1、狭义的复杂电磁环境 复杂电磁环境一词，在军事领域用于特指作战时空内，人为电磁发射和多种电磁现象的总合，是信息化战争的舞台，是信息化战场的基本特征。 海湾战争的“沙漠风暴”行动实施后，多国部队的多种电子战飞机首先升空，与其他电子对抗设备一起对伊军的电台、雷达和通信设备进行压制性干扰，使伊军的通信联络中断、电子设备失去作用，雷达显示器上一片杂波，从而为之后的获胜奠定了基础。 未来的信息化战场上，传统的夺取制空权，取决于夺取制信息权；夺取制信息权，基础是夺取制电磁权。复杂电磁环境，是信息化战争的舞台，是信息化战场的基本特征。推进机械化条件下的作战向信息化条件下的作战转变，必须深入研究复杂电磁环境下的作战问题。信息化战争多是从电磁场拉开序幕，随着新军事变革的不断推进，战争形态由机械化向信息化演变的速度越来越快，复杂的战场电磁环境，正是战争形态演变的产物，并将随着信息化战争的发展而发展。 2、广义的复杂电磁环境 电磁波作为一种特殊形态的物质，广泛存在于整个宇宙中。电磁环境是指存在于给定场所的所有电磁现象的总和，是由各种电磁波构成的环境，具有空间、时间和频谱三个要素。它由人为电磁环境和自然电磁环境组成。 电磁波无时无刻不在影响着人们的生活及生产，电磁能的广泛应用，使工业技术的发展日新月异。电磁能在为人类创造巨大财富的同时，也带来一定的危害。无线通讯技术、电力电子技术、计算机技术等的高速发展及运用，导致电磁环境日趋复杂，复杂电磁环境泛指由密集、重叠、无序的电磁波构成的电磁环境。 二、电磁兼容 与复杂电磁环境密切相关的，频繁使用的一个词就是“电磁兼容”。
复杂电磁环境中雷达目标识别
复杂电磁环境中雷达目标识别 1.1复杂电磁环境的定义以及与信息化条件的关系信息化作战背景主要是指复杂电磁干扰环境下的作战环境，即所谓的复杂电磁环境。对复杂电磁环境的严格定义目前还没有统一，但各种非学术性的刊物上出现了不少对复杂电磁环境的定义。所谓复杂电磁环境，概括的说，就是在一定的作战时期内人为电磁发射和多种电磁现象的总和。构成复杂电磁环境的主要因素主要有敌、我双方的电子对抗，各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波，民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。具体地说，所谓的复杂电磁环境是指信息化战场上在交战双方激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰，从而造成在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠，严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境。复杂电磁环境主要包括军用装备电磁辐射及侦搜环境、民用电子设备电磁辐射环境、自然电磁辐射环境。 1.2复杂电磁环境的特点 电磁环境的复杂化是随着电子技术的发展和电子技术在武器装备的不断运用而随之产生的。复杂化主要体现在军用、民用的电磁使用活动增多;交战双方对电磁频谱的依赖使得双方为争夺制电磁权而使用的干扰和反干扰的装备和技术手段增多;电磁频谱波段增多，几乎涵盖了整个电磁频谱波段等等。除了这些人为的电磁活动以外，还存在自然电磁活动，主要有太阳系和星际电磁辐射，地球和大气层电磁场，雷电及其电磁脉冲等。所有这些共同构成了复杂的电磁环境，其中人为的有意干扰造成的电磁环境是主要部分，也是对信息化条件下作战影响最大的部分。其主要特征是： （1）广泛性 交战双方为削弱对方电子战能力、降低或破坏对方电子设备的使用效能，同时保障己方设备效能的正常发挥，将会采取各种措施，在陆地、海上、空中乃至太空等多维空间展开争夺电磁频谱主导权的斗争，对象涉及无线电通信、雷达、制导、导航、声纳和电信、广播、电视等各种电子设备，范围遍及整个电磁频谱空间。
复杂电磁环境的分析与建模
第1章绪论 1.1 课题背景及意义 任何作战行动都在一定的空间和环境中进行。作战空间和作战环境是一个时代的科学技术、武器装备、作战方式和自然因素有机结合的产物。当今时代，信息技术的迅猛进展及其在军事领域的广泛应用，孕育了新的战争形态——信息化战争，信息化战争中，交战双方大量使用电子信息装备，不仅数量庞大、体制复杂、种类多样，而且功率大，在激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互阻碍和干扰，造成在电磁信号时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠。即信息化战争开发了与陆海空天相并列的“第五维战争空间”——电磁空间，形成了与传统的社会、地理、气象、水文等并重的新的战场环境——战场电磁环境。随着军队信息化进程的加快，战场电磁环境日益复杂，电磁空间的斗争空前加剧，并对军事活动产生着深刻的阻碍。使得战场感知难、指挥操纵难、支援保障难以及信息化装备作战效能难。因此夺取制电磁权，成为夺取制信息权，进而夺取战争主动权的关键。深入研究复杂战场电磁环境，对掌握信息化战争的主动权，打赢信息化战争具有重要意义。 1 / 1
1.2战场复杂电磁环境的相关研究现状 战场电磁环境关于世界而言依旧个全新的学科，各国关于战场电磁环境的认识与研究还有无限的提升的空间。美国国防部认为，电磁环境(EME)是存在于防护区内的一个或若干个射频场战场，在2009年指出战场电磁环境是军队、系统或平台在指定的作战环境中执行作战任务时，可能遇到的在不同频段辐射或传导的电磁发射体的功率与时刻分布的作用结果。前苏联军事百科全书中指出，电磁环境是阻碍无线电装置或其部件工作的电磁辐射环境。美、俄(苏)军方关于电磁环境概念的表述不仅限于一定区域内的电磁现象总和，更有时域、频域、空域、能量域“四域”特征方面的认识。我国对战场电磁环境相关问题的研究起步较晚，且战场电磁环境概念在学术界还未统一。其中具有代表性的观点是：战场电磁环境，确实是指在一定的战场空间内，由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的战场电磁环境。总的来讲复杂电磁环境能够理解为敌我双方所在的电磁空间冲突、对抗剧烈的战场电磁环境[1] [2]。 对战场电磁环境复杂性的认识既有客观的、共同的宏观度量标准，又可依照电子设备个体、电子设备群体、C4ISR(指指挥、操纵、通信、计算机、情报及监视与侦查)系统在复杂 1 / 1
复杂电磁环境下航空通信效能试飞评估
doi :10.3969/j.issn.1001-893x.2015.02.019 引用格式:刘满堂,张家新,刘悦.复杂电磁环境下航空通信效能试飞评估[J].电讯技术,2015,55(2):222-225.[LIU Mantang,ZHANG Jiaxin,LIU Yue.Evaluation of Aeronautical Communication Effectiveness through Flight-test in Complex Electromagnetic Environment[J].Telecom﹣ munication Engineering,2015,55(2):222-225.]复杂电磁环境下航空通信效能试飞评估 * 刘满堂1,**,张家新1,刘 悦2(1.中国西南电子技术研究所,成都610036;2.成都天奥信息科技有限公司,成都611731) 摘 要:根据复杂电磁环境下航空通信试飞要求,研究了航空通信效能试飞评估方法三在分析复杂电磁环境和通信效能评估的特点基础上,提出了复杂电磁环境的量化分级二通信效能试飞评估方法,实现了仿真二试验二试飞为一体的综合通信效能试飞评估,对航空通信系统在复杂电磁环境下通信效能量化评估具有参考价值三 关键词:航空通信;通信效能评估;复杂电磁环境;量化评估;电磁干扰;电磁兼容 中图分类号:TN06 文献标志码:A 文章编号:1001-893X (2015)02-0222-04 Evaluation of Aeronautical Communication Effectiveness through Flight -test in Complex Electromagnetic Environment LIU Mantang 1,ZHANG Jiaxin 1,LIU Yue 2(1.Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu 610036,China;2.Chengdu Spaceon Technology Co.,Ltd.,Chengdu 611731,China)Abstract :According to the requirement of aeronautical communication flight-test in complex electromag﹣netic environment,this paper studies the evaluation method of aeronautical communication effectiveness.The characteristic of complex electromagnetic environment and communication effectiveness evaluation is analyzed,and the quantitative classification of complex electromagnetic environment and the evaluation method are proposed to realize synthetic evaluation of aeronautical communication effectiveness,including simulation,experiment and flight-test.This method has reference value for quantitative evaluation of aero﹣nautical communication effectiveness in complex electromagnetic environment.Key words :aeronautical communication;communication effectiveness evaluation;complex electromagnetic environment;quantitative evaluation;electromagnetic interference;electromagnetic compatibility 1 引 言 复杂电磁环境下航空通信能力不仅与系统固有 性能有关,也与飞机平台电磁环境密切相关,而且, 恶劣电磁环境条件对航空通信质量的影响是巨大 的三所以,研究复杂电磁环境条件下航空通信系统 效能评估是提高航空通信系统使用效能的重要措施 之一三 随着航空通信系统的应用范围不断扩大,系统组成也成倍增长,采用拆分隔离等单一方式进行通信效能评估[1]已不能满足现实需求,如何确保系统效能的准确评估是通信系统能力验证的关键三鉴于技术发展和用户剧增所导致的航空平台电磁环境日益恶化的现状,开展复杂电磁环境通信能力[2]试飞评估研究具有现实意义三本文主要进行复杂电磁环境和通信系统的特点探讨,分析典型应用环境三 四222四第55卷第2期2015年2月电讯技术Telecommunication Engineering Vol.55,No.2February,2015***收稿日期:2014-07-10;修回日期:2014-12-26 Received date :2014-07-10;Revised date :2014-12-26通讯作者:lmt19602004@https://www.360docs.net/doc/eb12387220.html, Corresponding author :lmt19602004@https://www.360docs.net/doc/eb12387220.html,
复杂电磁环境
1.1 复杂电磁环境的定义以及与信息化条件的关系信息化作战背景主要是指复杂电磁干扰环境下的作战环境,即所谓的复杂电磁环境。对复杂电磁环境的严格定义目前还没有统一,但各种非学术性的刊物上出现了不少对复杂电磁环境的定义。所谓复杂电磁环境,概括的说,就是在一定的作战时期内人为电磁发射和多种电磁现象的总和。构成复杂电磁环境的主要因素主要有敌、我双方的电子对抗,各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波,民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。具体地说,所谓的复杂电磁环境是指信息化战场上在交战双方激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号,以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰,从而造成在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠,严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境。复杂电磁环境主要包括军用装备电磁辐射及侦搜环境、民用电子设备电磁辐射环境、自然电磁辐射环境。 1.2 复杂电磁环境的特点 电磁环境的复杂化是随着电子技术的发展和电子技术在武器装备的不断运用而随之产生的。复杂化主要体现在军用、民用的电磁使用活动增多;交战双方对电磁频谱的依赖使得双方为争夺制电磁权而使用的干扰和反干扰的装备和技术手段增多;电磁频谱波段增多,几乎涵盖了整个电磁频谱波段等等。 除了这些人为的电磁活动以外,还存在自然电磁活动,主要有太阳系和星际电磁辐射,地球和大气层电磁场,雷电及其电磁脉冲等。所有这些共同构成了复杂的电磁环境,其中人为的有意干扰造成的电磁环境是主要部分,也是对信息化条件下作战影响最大的部分。其主要特征是: (1)广泛性 交战双方为削弱对方电子战能力、降低或破坏对方电子设备的使用效能,同时保障己方设备效能的正常发挥,将会采取各种措施,在陆地、海上、空中乃至太空等多维空间展开争夺电磁频谱主导权的斗争,对象涉及无线电通信、雷达、制导、导航、声纳和电信、广播、电视等各种电子设备,范围遍及整个电 磁频谱空间。 (2)密集性 在一定的空域、时域、频域上,军地大量电子设备同时集中使用,电磁波十分密集,工作频率非常集中,导致作战区域内的电磁环境十分复杂。 (3)动态性 在信息化战场上,交战双方为保持通信联络畅通和作战指挥的不间断,必将不断使用新体制雷达、电台和新的通信频率,致使战场电磁频谱环境随双 方在电磁频谱领域斗争态势不断变化而变化。 (4)对抗性 在未来战争中,为准确掌握敌方的作战行动,交战双方将加强对电子设备的侦察监视,并对指挥、通信、雷达等系统实施软硬打击,侦察与反侦察、干扰 与反干扰、压制与反压制、摧毁与反摧毁的斗争将十分激烈,电子信息系统将工作在激烈对抗的电磁环境中。 1.3 复杂电磁环境对作战行动的影响 在信息化战场上,电磁环境已经渗透于战场感知、指挥控制、作战协同等方方面面,对判断决策的正确、作战效能的发挥,甚至战场建设等都产生了十分广泛而深
复杂电磁环境作战分析
复杂电磁环境作战分析 任何作战行动都在一定的空间和环境中进行。作战空间和作战环境是一个时代的科学技术、武器装备、作战方式和自然因素有机结合的产物。当今时代，信息技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用，孕育了新的战争形态—信息化战争，开辟了与陆海空天相并列的“第五维战争空间”—电磁空间，形成了与传统的社会、地理、气象、水文等并重的新的战场环境—战场电磁环境。随着军队信息化进程的加快，战场电磁环境日益复杂，电磁空间的斗争空前加剧，并对军事活动产生着深刻的影响。夺取制电磁权，成为夺取制信息权，进而夺取战争主动权的关键。电磁空间是各种电磁场和电磁波组成的物理空间。战场电磁环境定义为:一定的战场空间中对作战有影响的电磁活动、现象、及其相关条件的总和。战场电磁环境直接表现为在特定的作战时间和空间内，为完成特定的作战任务, 在自然电磁辐射影响的基础上，由各种电子设备产生的电磁辐射和信号密度的总体状态。战场电磁环境具有主观性、动态性、随机性和复杂性等特点，而复杂性是其最本质的特性描述。 通常把战场电磁环境的构成分解为人为电磁辐射、自然电磁辐射和辐射传播因素等三个组成部分。考虑到构建战场电磁环境时，在人为电磁辐射中, 我们特别关心军用有意电磁辐射，又考虑到建模方法的不同归类，在一定条件下，可进一步将用于军事训练的战场电磁环境的构成作如图1所示。 图1 战场电磁环境模拟构建示意图
作战双方的军用有意电磁辐射, 是战场电磁环境中最主动，对抗最激烈的部分，它随着作战样式和作战进程而不断能动的变化，因此应该详细描述。而背景电磁辐射一般与作战和争夺制电磁权的斗争相关较小且变化不大，应该比较粗略地描述。 电磁环境模拟构建是以实战电磁环境为参照，是战场电磁环境在训练场上的临场复现。为使模拟能够逼真、复现能够真实，构建运行过程应与实际作战运用过程相对应，且必须遵守作战样式、作战规模、作战过程的制约和规范，电磁环境设置必须符合信息条件下战场电磁环境的实际，体现作战意图。构建效果是否贴近实战，需要将模拟环境的能效数据、现象和规律与实战环境的情况进行比较分析，对构建全过程全系统进行评估，以确定模拟电磁环境相对于实战电磁环境而言的逼真性。在具体实施中，电磁环境构建首先应深入分析训练任务、受训对象、作战任务和作战对手等因素，在此基础之上，分析电磁环境的构建方法、约束条件和技术要求，以此来指导电磁环境构建。在构建方案设计阶段，以相似度评估模型为依据，将模拟电磁环境与实战电磁环境进行比对分析，评估模拟电磁环境的逼真度，通过调整辐射源工作参数和工作状态直至达到实战化训练需求。 分析训练目标、要求和条件，以及参训部队装备、人员及技术能力等因素，明确训练需求;以实战需求为出发点，全面把握作战目标、作战使命及作战行动的要求和特点，掌握可能作战对手的作战思想和主要战法，搞清对手的兵力构成、主要武器装备战技性能及作战运用，为电磁环境构建及实战电磁环境分析提供支撑。 分析电磁环境的构建方法、约束条件和技术要求，建立电磁环境构建方案，确定模拟装备数量、作战样式、部署方法和部署位置等参数。 根据相似系统理论，量化分析模拟电磁环境与实战电磁环境之间的相似性，分析结果用于判定是否满足训练需求。 构建实体电磁环境，同时将实战化训练中电磁环境相关信息反馈给电磁环境设计阶段。 构设试验电磁环境是以战场电磁环境为前提，以被试装备的使命任务为牵引，以满足被试装备试验需求为目标，实现战场复杂电磁环境在的试验中的近似复现，达到科学检验装备在复杂电磁环境下的作战性能的目的。雷达对抗装备试
国内外复杂电磁环境适应性标准研究综述
19环境技术/Environmental Technology nvironmental Technology E 环境技术增刊 Ａｂｓｔｒａｃｔ：The adaptability of complex electromagnetic environment is one of the key indicators to characterize the reliability of electronic and electrical systems and the persistence of weapons and equipment in the complex high-strength electromagnetic environment. In this paper, the basic concepts and characteristics of the adaptability of complex electromagnetic environment are introduced. On the basis of comparing the domestic and foreign electromagnetic compatibility standards, the scope of study and assessment of the adaptability of electromagnetic environment are discussed in detail, and the latest research results of foreign complex electromagnetic environment adaptability standards are analyzed. The research work in this paper can provide technical reference for the demonstration and evaluation of the complex electromagnetic environment adaptability of electronic and electrical equipments, subsystems, systems and weapon platforms. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：electromagnetic compatibility (EMC); electromagnetic environment (EME); Adaptability of the complex electromagnetic environment; standard 摘要：复杂电磁环境适应性是表征复杂高强电磁环境下的电子、电气系统可靠性和武器装备顽存性的关键指标之一。本文介绍了复杂电磁环境适应性的基本概念及其特征，在对比国内外电磁兼容性相关标准的基础上，详细论述了电磁环境适应性的研究范围和考核项目，重点分析了国外复杂电磁环境适应性标准方面的最新研究成果。本文的研究工作可为电子、电气设备、分系统和系统以及武器平台的复杂电磁环境适应性指标论证和评估提供技术参考。 关键词：电磁兼容性；电磁环境；复杂电磁环境适应性；标准 中图分类号：TM937 文献标识码：A 文章编号：1004-7204(2019)S2-0019-08 国内外复杂电磁环境适应性标准研究综述 Review of the Domestic and Foreign Standards on the Adaptability of the Complex Electromagnetic Environment 沈国庆，郑东，王彦碧 （武汉船舶通信研究所,武汉 430205） SHEN Guo-qing, ZHENG Dong, WANG Yan-bi (Wuhan Maritime Communication Research Institute, Wuhan 430205) 引言 武器装备是未来战争的重要保障。未来战争正向自 主集群协同化、智能化、陆海空天多系统多平台编队一 体化方向多元纵深发展，随着各种武器系统和大型作战 平台上电磁传感器（如导航、通信、雷达、制导、电子 对抗等）的大量使用和高密度集成，电子、电气设备和 系统的电磁发射功率的日益增大，电磁频谱日益扩宽， 干扰与反干扰等电子战措施的不断升级，未来战场电磁透明度呈现出敌我交织的复杂态势。武器装备和系统作战时，必然存在于自身正常工作产生的电磁频谱信号、敌方人为有意释放的威胁级强电磁信号以及雷电、静电、电磁脉冲等瞬态自然电磁信号交织产生的复杂强电磁环境中，这种复杂电磁环境具有实时动态、高强度、超宽带的显著特点。这种动态化的超宽带高强电磁能量一旦通过天线或孔径等前门耦合或线缆、地网等后门耦合进入到武器装备和系统的各关键