战场复杂电磁环境的逼真构建方法

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部队训练复杂电磁环境构建方法研究

国防科技２１年第４第３卷第４０１期２期
摘
要：构建贴近实战的复杂电磁环境，开展复杂电磁环境下训练、是
提升部队战斗力的关键条件，是当前部队训练研究工作中面临的现实而也
部队训练复杂电磁环境构建方法
原。因此，构建满足训练要求的复杂电磁环境，不仅仅是电磁信号源的构建，而且要构建电磁环境的各种测量和分析设备，对训练过程进行全面及时准确地记录，通过客观的评估机制，并对训练做出科学合理的评估。
材和保障人员对施加电磁应力的响应，设计的各种应力量值要适当，对模拟的电磁信号峰值功率等指标做上限要求，防止对人员造成伤害，或由于接收信号过载、训练环境的电场过强等因素，造成参训装备的损坏。
３．还原性
为了便于对复杂电磁环境下训练中暴露出的问题和影响因素进行更好地分析和检验，要能够对训练过程中的关键电磁环境信号进行复
一、ຫໍສະໝຸດ 训练电磁环境生成框架
（）练电磁环境构建框架二训
训练电磁环境构建框架由四部分组成，见
（）练电磁环境设计原则一训
图１。其中，电磁环境生成、电磁环境监测和电
１．以作战为牵引
４．注重保密防护
当前，潜在作战对手为掌握我实际作战各
能力和现役装备战技水平，在周边构成了全方位的立体电子侦察系统，间断地接收军队在不

战场复杂电磁环境的仿真与构建方法研究

要。随着干扰和抗干扰技术不断发展，战场电磁环
境也随之复杂多变。存一定的作战时空内，战场复
模拟器仿真构建法，主要是用信号辐射源模拟
杂电磁环境主要指人为电磁发射和自然电磁现象的电磁信号，构建出复杂电磁环境。利用模拟器，产生
收稿日期：２０１Ｏ－０５—１０作者简介：丁潇（１９８６一），男，河南信阳人，硕士研究生，主要从事电磁场仿真与效应评估技术研究。
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装备环境丁程
焦点，所以取得制电磁权对获得战争主动权至关重１．２模拟器仿真构建法
关键词：电磁环境；仿真；战场中图分类号：ＴＰ３９１．９；０４４１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—９２４２（２０１１）０１—００３３—０５
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣ０ｎｓｔｒｕｃｔｉ０ｎＭｅｔｈｏｄｏｆＣｏｍｐｌｅｘＢａｔｔｌｅｆｉｅｌｄＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ＤＩＮＧＸｉａｏＣＨＥＮＹａ—ｚｈｏｕ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｎｄＥｌｅｃｔｒ０ｍａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙａｎｄｆｉｇｈｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗｅａｐｏｎ，ａｎｄａｌｓｏｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｉｎｇｔｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ—ｂａｓｅｄｗａｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｗｅａｐｏｎｕｎｄｅｒｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｉｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｏｃａｒｒｙｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ—ｂａｓｅｄｗａｒａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｒｅｖｅｒｂｅｒａｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｖｅｉｌｆｙｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｖａｌｉｄａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｗｅａｐｏｎ．

战场复杂电磁环境构成分析

装备环境工程EQU IP MENT ENV I RONMENT AL ENGI N EER I N G第5卷　第1期　2008年02月战场复杂电磁环境构成分析李楠1,张雪飞2(1.通信指挥学院,武汉430010;2.东北师范大学,长春130062)摘要:阐述了战场电磁环境的基本概念,分析了战场电磁环境中人为电磁辐射、自然电磁辐射和辐射传播因素的基本构成,特别是对信息化战场电磁环境的复杂性作了进一步的分析和探讨,从而得出复杂电磁环境已成为夺取现代战争主动权的关键因素的结论,通过探索战场电磁环境的基本规律,推动战场电磁环境的建设,为更好地完成复杂电磁环境下的信息化作战与训练奠定基础。

关键词:电磁环境;电磁辐射;自然辐射;人为辐射;电磁脉冲中图分类号:O441.4;X123 文献标识码:A 文章编号:1672-9242(2008)01-0016-04收稿日期:2007-11-18作者简介:李楠(1981-),男,黑龙江宝清人,硕士研究生,主要研究军事通信装备技术。

C on s t itu t ion A n a lys is of C om p lica te d E le c t rom a gn e t ic E n v ironm e n t in B a t t le f ie ldL I N an 1,ZHAN G X ue 2fei2(municati on Conduct or College,W uhan 430010,China;2.Northeast Nor mal University,Changchun 130062,China )A b s t ra c t:The basic concep t of the battlefield electr omagnetic envir on mentwas elaborated .The basic fact ors of man -made elec 2tr omagnetic radiati on,natural electr omagnetic radiati on,and radiati on trans m issi on in battlefield envir on ment were analyzed .It wasconcluded that the comp lex electr omagnetic envir on ment had become the key fact or f or seizing active power of modern war fr om making further analysis and discussi on t o the comp lexity of infor mati on 2based battlefield electr omagnetic envir on ment .The pur pose was t o lay the f oundati on f or comp leting better the inf or mati on 2based battle and training fr om exp l oring the basic regulati ons of the battlefield elec 2tr omagnetic envir on ment and p r omoting the constructi on of the battlefield electr omagnetic envir on ment .K e y w o rd s:electr omagnetic envir on ment;electr omagnetic radiati on;natural radiati on;man 2made radiati on;electr omagneticpulse1　战场电磁环境的基本概念电磁环境通常是指存在于给定场所电磁现象的总和。

战场电磁环境构建逼真度分析方法

ＺＨＯＵＢｏ，ＣＵＩＪｉａｎ－ｌｉｎｇ，ＤＡＩＨｕａｎ－ｙａｏ，ＳＨＥＮＸｕ－ｊｉａｎ
（ＬｕｏｙａｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｑｕｉｐｍｅｎｔＴｅｓｔＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｉｎａ，ＬｕｏｙａｎｇＨｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）
ｔｙｚｉｎｇｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｔｈｅｉｄｆｅｈｙｔｏｆｂａｔｔｌｅｉｆｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｉｔｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｔｔｌｅｉｆｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ；ｉｄｆｅｈｔｙ；ａｃｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ
ＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄｏｆＢａｔｔｌｅｆｉｅｌｄＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇＦｉｄｅｌｉｔｙ
１引言
随着电子信息装备在战场上的大量使用【 “ ，电子对
抗与反对抗日趋激烈，战场空间中除了原有的众多电磁
行实战化检验。
针对高逼真度复杂电磁环境的构建难题，不同学者

信息化战场条件下复杂电磁环境仿真建模技术

总第 170 期舰船电子工程 V o l. 28 N o. 8 2008 年第 8 期 S h ip E lectron ic En g ineerin g 152
收稿日期 : 2 008 年 1 月 22 日 ,修回日期 : 2 008 年 3 月 4 日作者简介 :程健庆 ,男 ,研究员 ,研究方向 : 系统仿真、分布交互仿真、环境建模与仿真技术。余云智 ,男 ,高级工程师 , 研究方向 :仿真测试技术、试验技术、信号模拟技术。
2 信息化战场条件下复杂电磁环境
2008 年第 8期舰船电子工程 15 3
另外 , 电子设备对电磁频谱的感知各异。
5 )电磁环境影响指挥控制稳定性在未来作战中 , 受复杂电磁环境的影响 , 可能导致侦察预警系统听不清、看不远、辨不明 , 全面影响各级指挥员和作战人员判断决策的准确性。在复杂电磁环境下 , 由于无线电通信在参与形成战场电磁环境的同时 , 也将严重受到多方面影响 , 不仅降低了信息感知和传输能力 , 使指挥机构难以做出正确判断和指挥 , 同时也会严重影响指挥控制活动的稳定性。目前 , 未来战场电磁环境正在加速向多维空间和更深层次渗透发展 , 其所蕴藏的巨大战场能量必将对传统信息化作战带来新的挑战。
1 引言
由于军事领域电磁应用的日趋广泛 , 使得战争环境发生了重大改变 , 出现了与传统战场并重的新要素 - 电磁环境。所谓复杂电磁环境 , 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电磁环境 , 其形成与发展及其对信息化战争的影响 , 当前十分引人关注。复杂性是战场电磁环境最本质的特性描述 , 它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。作战及其指挥活动中电磁环境的复杂性主要表现在以下几个方面 : 1 )电磁频谱种类数量上的多样性。 “ 多” 是战场复杂电磁环境最明显的特性。信息化战场上的

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，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影响和干扰，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。

使得战场感知难、指挥控制难、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。

1.2战场复杂电磁环境的相关研究现状战场电磁环境对于世界而言还是个全新的学科，各国对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间分布的作用结果。

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。

美、俄(苏)军方对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，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。

未尔科技_VREM E3Xpert战场复杂电磁环境仿真解决方案

图 1-1 复杂电磁环境场景构建
1.1 系统组成
VREM E3Xpert 具有战场复杂电磁环境的建模与仿真能力，以高精度的地理信息系统（GIS）为基础，融入强大的数据库引擎，能够结合武器平台用装备的信息、设备参数、地形地貌等基础资源库，使用多种功能强大的传播模型进行计算，完成频谱规划与管理、无线通信链路干扰预测、雷达对抗模拟、半实物仿真测试等功能。 VREM E3Xpert 主要由想定模块、基础资源库、电磁计算引擎、性能计算及评估模块以及分布式架构模块组成，软件组成框图如下：
功能应用 ............................................................................................................................... 6 2.1 2.2 2.3 2.4 频谱管理......................................................................................................................... 6 无线通信链路预测........................................................................................................... 7 雷达对抗模拟.................................................................................................................. 8 半实物仿真测试 .............................................................................................................. 9

复杂电磁环境模型及仿真框架的构建

Ｋｅｒｓｃｍｐｅｌｃｒｍａｎｔｃｒｕｔｎｅｉｆｒｔｎｃｍｂｔｓｍｕａｉｎｙｗｏｄ：ｏｌｘｅｅｔｏｇｅｉｍｓａｃ；ｎｏｍａｉｏａ；ｉｌｔｃｏｏ
ｌ引言
在高技术条件下的战争中，夺取制信息权而进为
例如，国潜艇都力图通过降低自身的噪声和磁场来各减小被敌发现的可能，时又通过增大声纳基阵的敏同
一
上提出了一种信息对抗仿真框架的构建方式。
感度来发现对手的噪声。这种基于声、的对抗可称磁
为声波、场对抗。又例如热成像追踪器通过对喷气磁机尾焰的红外光波进行追踪，些隐身飞机就将尾喷一口安置在背向地面一侧。这种基于光波的对抗可称为光电对抗。经由电波进行的雷达对抗、信对抗的例通
础模型。探讨了在作战仿真中信息对抗仿真的实现方式，出信息对抗仿真子系统框架的构提建方式以及运行流程。对电磁分量在仿真系统内的传输方式和如何仿真信息对抗装备进行了
４０
航天电子对抗
第２５卷第６期
复杂电磁环境模型及仿真框架的构建
李炳伟，万福，爱民吴（军指挥学院，苏南京海江２１０）１８０
摘要：分析了战场电磁空间的构成，用Ｃ＋＋类建立了仿真战场空间中某点的电磁基并

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（Ｎｏ．８５１１ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＡＳＩＣ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００７，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｔｈｅｑｕｅｓｔｉｏｎｏｆｒｅａｌｉｓｔｉｃｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｏｆｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎ Байду номын сангаас ｉｎ
ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆ “ ｆｏｕｒｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ”，ｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｗｏｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｉｎｄｅｘｅｓｏｆ
的评价方法，并进一步阐述复杂电磁环境的五种等效构建方法。关键词：复杂电磁环境；构建方法；模拟逼真度中图分类号：ＴＮ９７文献标识码：Ａ
Ｒｅａｌｉｓｔｉｃｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ
０引言
现阶段使用的武器装备环境适应性试验模式，在
复杂电磁环境的“ 四个等效 ” 原则；为了衡量构建环境与实战环境的逼真性，又提出了以干扰技术逼真度和
干扰战术逼真度为基础的定量评价指标。在此基础上，归纳总结出复杂电磁环境的五种等效构建方法。
１相关概念分析
武器装备对环境的适应性考核，在传统的试验模式（见图１（ａ））中，是完成大气环境、力学环境、电磁兼容环境等试验，不包含人为对抗性因素，通常分成内场和外场二个阶段。武器装备在未来的作战过程中，将面临更加复杂
ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ
ＲｏｎｇＪｉａｎｇａｎｇ，ＴａｎｇＭａｎｇ，ＷａｎｇＸｉｎ，ＷｅｉＪｉａｎｎｉｎｇ
逼真构建打下了理论基础。文献［４］研究了威胁电磁
环境的特点，归结为 “ 干扰场景、干扰战术、干扰技术 ” 三个层次的典型化：典型干扰场景把作战规模的大小
ｊａｍｍｉｎｇｓｃｅｎａｒｉｏｅｑｕｉｖａｌｅｎｔａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｗｏｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｉｎｄｅｘｅｓｏｆｔｈｅｊａｍｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｉｄｅｌｉｔｙａｎｄｔｈｅｊａｍｍｉｎｇｔａｃｔｉｃｆｉｄｅｌｉｔｙａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｎｆｉｖｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃａｒｅｅｘｐｌａｉｎｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｉｄｅｌｉｔｙ
传统试验模式的基础上已有了很大提高Ｅｌ－Ｚ］，不同程
度地加入了敌对双方的对抗博弈和电子对抗的复杂电磁环境，但受限于对复杂电磁环境的认知水平，试验结果与实战条件的一致性仍然是当前亟待解决的一个重大难题。文献Ｅ３－１对复杂电磁环境给出了指标体系，为
２４
航天电子对抗
第３Ｏ卷第１期
战场复杂电磁环境的逼真构建方法
戎建刚，唐莽，王鑫，魏建宁（中国航天科工集团８５１１研究所，江苏南京２１０００７）
摘要：针对战场复杂电磁环境的逼真构建问题，提出了构建的“ 四个等效” 原则，以及干扰场景等效与干扰强度等效两个定性指标、干扰技术逼真度与干扰战术逼真度两个定量指标