复杂电磁环境的认识
复杂电磁环境的概念

复杂电磁环境的概念嘿,朋友!你知道啥是复杂电磁环境不?想象一下,电磁的世界就像一个无比热闹的大集市。
各种各样的电磁信号,就像是集市里的吆喝声、讨价还价声、欢笑声,乱哄哄地交织在一起。
复杂电磁环境,简单来说,就是电磁信号多得让人眼花缭乱,乱得像一团麻。
这可不是普通的乱,而是那种让你理不清、剪还乱的乱。
比如说,在战场上,各种通信设备、雷达系统、电子对抗装备等等,它们发出的电磁信号就构成了复杂电磁环境。
这就好比一群人同时在你耳边大声说话,你能听清谁在说啥吗?很难吧!再想想我们的日常生活,手机信号、无线网络、广播电视信号,这些都是电磁信号。
要是一下子这些信号全都变得乱糟糟的,一会儿强一会儿弱,一会儿又互相干扰,那得多烦人啊!这差不多就是复杂电磁环境的感觉。
复杂电磁环境的特点那可多了去了。
首先,信号种类繁多,就像一个超级大杂烩,什么都有。
有高频的、低频的,有连续的、脉冲的,有强的、弱的。
这不就像一个装满了各种水果、蔬菜、肉类的大篮子,啥都混在一起?其次,电磁信号的强度变化大。
一会儿强得能把你“震晕”,一会儿又弱得让你几乎察觉不到。
这难道不像天气,一会儿阳光暴晒,一会儿又阴沉沉的?还有啊,电磁信号之间的相互干扰特别严重。
一个信号可能会把另一个信号给“淹没”了,或者让它变得“扭曲”。
这就好比两个人在吵架,声音都混在一起,谁也听不清谁。
复杂电磁环境的影响可不容小觑。
在军事领域,它可能会让通信中断,让武器系统失灵,甚至会导致作战失败。
这就好像在战场上,你的眼睛突然看不见了,耳朵也听不见了,那还怎么打仗?在民用领域,复杂电磁环境可能会影响到飞机的导航,让火车的控制系统出问题,还会干扰医院里的医疗设备。
这难道不可怕吗?要是飞机迷了路,火车脱了轨,病人因为设备故障得不到及时治疗,那后果简直不堪设想!所以说,了解和应对复杂电磁环境是非常重要的。
我们需要不断地提高技术,研发更先进的设备,来应对这个越来越复杂的电磁世界。
总之,复杂电磁环境就像是一个难以捉摸的“电磁怪兽”,我们得想办法驯服它,让它为我们服务,而不是给我们带来麻烦!。
复杂电磁环境究竟复杂在哪

复杂电磁环境究竟复杂在哪现代战场上,由于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,使得战场空间中的电磁信号非常密集,形成了极为复杂的电磁环境。
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。
从它的定义可以看出,复杂电磁环境是战场电磁环境复杂化在空域、时域、频域和能量上的表现形式。
这种复杂性主要表现在以下几个方面:复杂性之一构成上表现为类型众多,影响各异复杂电磁环境主要由电子对抗环境、雷达环境、通信环境、光电环境、敌我识别电磁环境、导航电磁环境、民用电磁环境、自然电磁环境等构成。
每一类型的电磁环境又由不同类型的电磁辐射源生成,并对不同的窗体顶端窗体底端信息化武器装备产生影响,进而影响整体作战。
如在电子对抗环境构成上,利用电子干扰装备进行有针对性地电子干扰,影响和破坏敌方电子设备和系统的正常工作,以达到有利于我方而不利于敌方完成作战任务的目的。
复杂性之二空间上表现为无形无影,无处不在战场空间中的电磁波,看不见,摸不着,但它存在于战场空间的每一个位置,作用于有形的电子设备上。
战场上的电磁辐射源来自太空、空中、海上、地面、海中,来自我方和敌方,来自军用和民用,来自不同平台和电子设备。
由于大功率电子设备的大量使用,电磁辐射更为强烈,传播距离更远,在战场空间的一点上,电磁信号密集程度更高,更复杂。
据统计,冷战时期,东西德边境地区上空,一架飞机同时受到几十部雷达和数百部通信电台的照射。
复杂性之三时间上表现为变幻莫测,密集交迭战场上大量的电磁信号是在人为控制下产生的,或者说是交战双方有目的地控制电子设备实施有意辐射所产生的。
因此,在不同的作战时间,交战双方因作战目的不同,所产生的电磁信号数量、种类、密集程度将随时间而变化,其变化的方式难以预测。
从时间上看,有时表现为相对静默,有时表现为非常密集。
时间密集的电磁信号环境是现代战场电磁环境的显著特征。
论复杂电磁环境的基本问题 pdf

论复杂电磁环境的基本问题 pdf
复杂电磁环境是信息化时代中一个不可避免的问题,而针对这个
问题,论文是必不可少的研究成果之一。
电磁环境的复杂性在不同的
领域表现出来的形式也各异,但是总体来讲主要集中在以下三个方面。
一、电磁波的竞争和干扰
这是复杂电磁环境最直观的表现之一,会出现很多与之相关的问题,在通讯领域最为明显,引起的干扰也极为明显,例如无线电频率
的冲突,或是互相侵扰带来的干扰。
因此我们需要关注与处理这其发
生的原因和问题,并且设计合适的技术以应对这样的干扰,避免其对
网络带来的恶劣影响,提升信息技术系统的稳定性和可靠性。
二、电磁波的安全问题
电磁波的安全问题主要体现在通讯技术和保密领域。
传统通信方
式中,串谋者非常容易通过受信联接获取信息,现代通信技术中,数
据的安全性要求更加严格,数据传输的可靠性和保密性可能会受到各
种因素的影响。
因此,我们也需要针对这一方面提出相应的技术解决方案。
三、电磁波空间利用的可行性问题
随着科技的迅猛发展,许多国家的工业生产都采取了无线科技的
方式,这意味着电磁波空间利用的可行性也将成为一个问题。
未来的
科技会更加注重节约能源,环境保护以及无线能源的利用,因此我们
需要围绕这些问题,来提高电磁环境的空间利用率和管理可靠性。
总而言之,复杂电磁环境的问题在不同领域具有不同的表现形式,因此,在研究复杂电磁环境的问题时,最好确保我们对于我们关心的
问题所围绕的领域有一个清晰的界定,从而更有效地处理和解决问题。
同时,我们也需要关注世界上最先进的技术,提出对应标准,促进身
边复杂电磁环境的管理和治理。
信息化战场复杂电磁环境分析

发 挥 已 经 集 中 体 现 在 对 复 杂 战 场 条 件 下作 战 的 特 点 和 规 律 , 是 部 队 战 计划 、实 施 指 挥 控 制 和 协 同作 战
训练的方向之一。 电磁环境的适应和控制上。总之,
“电磁环境是指电子战双方在
特定的感兴趣的区域内, 由使用各 上 , 战 场 侦 察 、信 息 传 递 主 要 依 靠
自电磁能的电子战系统构成的信 卫星 、预 警 机 、侦 察 机、无 人 飞 行 器
号 特性 和 信 号 密 度 的 总 和 ”。其 中 和传感器等设备支撑起的信息网
信 号 特 性 包 括 频 率 特性 、脉 冲 串 特 来 提 供 。这 种 电 磁 环 境 效 应 直 接 影
三 、战 场 电 磁 环 境 研 究 的 紧迫性
随着武器装备信息化水平迅 速 提 升 , 由 此 带 来 了 战 略 、战 术 的 一系列变化和发展, 在此过程中复 杂电磁环境带来的影响日益尖锐, 成 为 困 扰 作 战 、训 练 与战 斗 力 发 挥 的关键因素之一。对此, 应该重点 开展复杂电磁环境对战斗力影响 的研究。
从战斗力的发挥看, 电磁环境 武器系统经历复杂电磁环境的磨 家到沙特, 组成多国部队的频谱管
已 经 成 为 信 息 化 战 场 区 别 于 传 统 砺, 提 高 抗 干 扰 、防 自 扰能 力 , 探 索 理 机 构 , 实 施 及 时 有 效的 频 谱 管 理
战场的最突出标志, 军队战斗力的 并掌握在敌我双方激烈电子对抗 和无线电管制, 为多国部队制定作
通过一张张无形的网将上至统帅 的使用权和控制权的斗争异常激
部下 至 普 通 一 兵 , 均牢 牢“粘 结 ”在 网 络 的“ 神 经 ”节 点 上 。武 器 系 统 实 现了高度电子化和智能化, 精确制 导武器或信息化弹药已成为战场 上 的 基 本 火 力 。各 种 军 用 电 磁 辐 射 体 如 雷 达 、通 信 、导 航 等 辐 射 源 的 功率也越来越大, 数量成倍增加, 频谱也越来越宽, 再加上电磁脉冲 弹 及超 宽 带 、强 电 磁 辐 射 干 扰机 的 出现, 使战场的电磁环境变得异常 复杂。
复杂电磁环境到底有多复杂

织、对抗与非对抗电磁信号共存的状况,要求任何一方不能使用超越对方之外的电
磁空间来组织使用电磁设备,战场欺骗、电磁伪装也不能忽视对方的电磁空间来组
织使用设备。另外,电磁频谱具有复用性的物理特性,即多种电磁设备虽然使用相
同的频谱波段,但是当他们不工作在相同的频率范围时或不在同一方向、同一空域
全过程,因此在研究这种对抗性时,必须从军事行动的全局来把握。电磁环境效应
的多重性。首先,电磁频谱作用多元。作战及其指挥活动中的电磁频谱,有的是战
场信息的主要媒介,是作战双方获取、传输战场信息的重要手段;有的是电子对抗
的重要媒介,是作战双方的电子信息侦察与反侦察、干扰与反干扰、破坏与反破坏
其在频域、时域、空域和信号样式等方面的变化来反映:在频域方面,电磁信号的
频率常以频繁的跳变等形式来获取最佳工作效果;在时域方面,各类电磁信号按照
一定的作战程式、战场态势和战术方案,有目的出现和消失;在空域方面,各个具
体位置上的电磁环境不尽相同,同一位置的电磁环境随着时间的不同甚至方向的不
对抗激烈、动态多变的战场电磁环境,并且愈来愈呈现出复杂性的特点,因此我们
称之为“复杂电磁环境”,即“复杂的战场电磁环境”。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
境的感知是不同的。例如,对于工作在米波波段的雷达来说,厘米波波段的电磁环
境再复杂,它也很难感知;雷达的主波瓣和副波瓣对电磁环境的感知也不一样,主
波瓣方向对电磁环境较敏感,副波瓣方向则较迟钝,干扰信号比较容易通过主波瓣
实施干扰,而通过副波瓣则较困难。
浅谈复杂电磁环境

浅谈复杂电磁环境随着科学技术的发展,各种装备的日益现代化,微电子器件和电发火装置大量增加,现代化的机电系统的电磁敏感度越来越高。
另外,在高技术条件下,空间的电磁环境日益复杂,除雷电、静电等自然危害源之外,还有通信、雷达、电子战装备和定向能电磁脉冲武器、电磁脉冲炸弹等人为电磁危害源。
这些复杂多变的电磁环境,尤其是静电放电和高功率微波等快上升沿脉冲电流形成的电磁脉冲场,对装备的安全性乃至生存能力构成了严重的威胁。
因此,研究电磁环境效应及其防护对策,己成为当今各发达国家研究的重要课题之一。
1、电磁环境与电磁环境效应电磁环境是指存在于给定空间所有电磁现象的总和。
构成电磁环境的各种电磁危害源十分复杂,既有雷电、静电之类自然电磁危害源,又有雷达、通讯、广播、电子对抗等射频源和定向脉冲弹之类的人为电磁危害源。
这些危害源总体或某一种对装备或生物体的作用效果称作“电磁环境效应”( electromagnetic environment effects),一般简称为E3问题。
美国政府工作报告在1991年就强调指出:“应把电磁环境效应和每个武器系统的维修计划与集成化后勤保障计划放在同等重要的地位”。
此后,美国国防部还专门召开电磁环境会议,研究E3与信息战的问题。
目前,美军有世界上规模最大、设备最先进的陆、海、空三军电磁脉冲效应研究机构。
该研究机构着重于军事项目和暴露环境的研究,并对美军各种电磁辐射装备提出暴露标准。
科索沃战争和“911”之后的伊拉克战争都表明,美国十分重视用电磁炸弹和电磁脉冲武器打击重要军事目标和电台等民用设施。
可见,电磁环境效应尤其是电磁脉冲或高功率微波武器,在未来对各种电磁敏感系统的威胁是不可忽视的。
2、电磁环境的作用机理及其效应在电磁脉冲效应研究中,人们十分关注电磁脉冲的作用机理与效果,尤其是快上升沿的电磁脉冲对武器装备的影响具有奇特的作用。
实验研究表明,各种电磁危害源主要是通过能量的传导耦合或辐射耦合模式发生作用。
复杂电磁环境检讨反思

复杂电磁环境检讨反思
电磁环境是电磁空间的一种表现形式,是存在于给定场所的所有电磁活动和现象的总和,它体现的是电子系统或装备在执行规定任务时可能遇到的各种电磁辐射强度在不同频率、时间、空间范围内的分布状况。
电磁活动和现象包括自然电磁现象、民用电磁现象、敌对双方的电磁应用和反电磁应用活动,如雷达/通信/电子对抗/导航定位等。
不同辐射源发射信号的时间序列是不一样的,有些是连续波,有些是脉冲,脉冲信号的脉宽、重复频率等信息也是不同的,并且时间上重叠在一起就会形成更复杂的、动态变化的环境,时而密集,时而静默。
电磁环境我们虽然肉眼看不见摸不着,但它却是客观存在的,对复杂电磁环境的认知深度将直接影响我们对它的利用和再现以及
掌控程度。
因此就需要监测、度量并描述后呈现。
人们总是想通过仪器设备来侦测感知,从电磁波在空间、时间,频谱,能量强度、极化或调制等特征域的表现来对其进行描述。
那么,需要从电磁波的时间、频率来判断其有无,从方位、极化等来了解其来源和方式,从其脉内或脉间特征来掌握其细节和用途,从而搞清其所传递的信息和意图。
对电磁环境的描述是进行检测和度量的依据,而检测则为特性的分析提供支持,度量则为电磁环境的复杂情况提供评价和指标,通过描述、检测和度量形成对复杂系统的认知框架
同样的环境,不同适应能力的敌我双方可能对复杂性的感受不一样;同一部电子设备,在不同的频段、时间、位置,其对复杂性的感受也不会一样;随着技术的发展、认知的提高,现在看起来是“复杂”的环境,在将来可能就是简单的。
复杂电磁环境内涵及效应分析

2装备指挥技术学院学报2008年1.1电磁环境与复杂电磁环境应定义为:电磁环境对军队、设备、系统和平台作电磁环境(electromagneticenvironment,战能力所产生的影响。
它包罗所有的电磁学科,EME)一般是指存在于某场所的所有电磁现象的如:电磁兼容性与电磁骚扰,电磁易损性,电磁脉总和E1。
21。
冲,电子防护、电磁辐射对人员、军械和挥发性材文献[3]中将电磁环境定义为:在特定的行动料的危害,以及闪电和沉积静电(P—static)等自然环境里军队、系统或者平台执行其规定的任务时现象效应,简称E3[6]。
图1是美军关于电磁环境可能遇到的,在各种频率范围内由辐射或传导的效应的示意图。
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综合。
前苏联《军事百科全书》对电磁环境的定义是:影响无线电装置或者其部件工作的电磁辐射环境。
规定区域内或者目标上的电磁环境,主要取决于无线电装置(及其部件)的数量、工作状态、挚!翟辐掣零妻竺:。
苎县要玲塑:,警孳量苎罂图l电磁环境效应示意图电子战双方在特定的感兴趣的区域内,由使用各自电磁能的电子战系统构成的信号和信号密度的1.3电磁骚扰与电磁干扰总和‘引。
国军标GJB72A一2002中将电磁干扰(elee-从未来战场可能遇到的电磁环境的构成和特tromagneticinterference,,EMI)规定为:任何能点来分析,基本上可以将战场条件下的电磁环境中断、阻碍,甚至降低、限制无线电通信或其他电定义为:在特定的战场空间内,对作战行动有影响气电子设备性能的传导或辐射的电磁能量。
的自然电磁现象和人为电磁现象的总和。
美军将电磁干扰定义为:任何中断、阻碍或降战场电磁环境的构成因素有很多,既有自然低、限制电子或电气设备工作效能的电磁扰动。
因素又有人为因素。
在人为因素中,既有有意电电磁干扰可以是有意的,如某些形式的电子战;也磁干扰,又有无意电磁骚扰,即在人为因素中,既可以是无意的,如寄生辐射与响应、交叉调制所产有军用电磁辐射,又有民用电磁辐射;既有我方电生的结果等口]。
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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
越多的领域得到了应用。
随着电磁应用活动的广泛开展,不同的电磁活动之间出现了强烈的相互影响,一种新的电磁活动加入以前必须考虑其与已有的电磁活动的关系,于是人们意识到必须像研究自身所处的自然环境一样,去研究由各类电磁活动的总和所形成的这种客观存在且复杂多变的电磁环境。
二、复杂电磁环境的构成
一般情况下,构成空间电磁环境的主要因素有自然环境因素和人为环境因素两大类。
人为辐射是战场电磁环境的主体,而且按照作战进程会发生剧烈的而变化,是人们研究的主要对象,也是电磁环境复杂化的根本原因。
自然辐射是一个不可控的组成因素。
辐射传播因素是电磁环境的重要构成因素,对人为电磁辐射和自然电磁辐射都会产生作用。
1、电磁应用活动-电磁应用活动是构成复杂电磁环境的基础
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。
2、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。
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。
3、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。
信息化进程中,雷达、通信以及后来出现的光电探测、制导等技术设备广泛应用于各种武器平台及弹药上,已成为武器装备的主要组成部分。
另一方面,作战平台上各种电子设备密布,造成局部电磁环境交叉、重叠和密集现象。
一艘现代化的军舰上就装有几十部电磁辐射设备,军舰桅杆上天线林立。
这些装备拥挤在狭小的空间范围内,在同一空域内工作,作战中,通信联络,对海、对空警戒、武器制导、导航等各种电磁辐射同时展开,将使局部电磁环境非常复杂。
三、复杂电磁环境的特点
战场电磁环境受参战地域装备的分布状况、工作频率、辐射功率( 场强) 、辐射方式、所处地理环境、气象条件等多种因素的影响, 所以战场电磁环境是复杂的、随机的。
1、看不见、摸不着,但是客观存在,具有广泛性。
2、随着科学技术的发展,不断的复杂化
3、动态随机、冲突剧烈、纷繁复杂(战场电磁环境的冲突对抗尤为的激烈),
随着时间的推移而不断的发生变化。
时域上突发多变,频域上拥挤重叠,空域上纵横交错,能量上密度不均。
4、复杂电磁环境是一个有多种因素相互影响作用,并且与外界有着能量、信息
交换的复杂开放巨系统。
5、由于电子战中的各种对抗行为,还使得电磁环境具有一定的对抗性。
6、复杂战场电磁环境具有可控性。
7、信号种类数量具有多样性。
四、复杂电磁环境的影响
1、造成战场感知迷茫、指挥控制紊乱、通信联络中断、行动效能失控
五、有关电磁复杂度的参量指标
1、环境噪声电平
2、频段占用度:在一定时间和空间范围内,电磁信号功率密度谱的平均值超过
指定的电磁环境门限所占有的频带与作战用频范围的比值,用FO表示。
3、时间占用度:在一定的空间和频率范围内,电磁环境的信号功率密度谱的平
均值超过指定的电磁门限所占用的时间长度与作战时间段的比值,用TO表示。
4、空间覆盖率:在一定的时间和频率范围内,电磁环境的信号功率密度谱的平
均值超过指定的电磁环境门限所占用的空间范围与作战空间范围的比值,用SO表示。
5、功率通量密度
6、信号场强:指接收点无线电信号的场强。
7、信号类型:可以按照信号的用途、频段、传播方式以及DA分类。
8、频谱密度
9、干扰场强
10、脉冲流密度
11、信号密度:指单位时间内一定频段内无线电信号的数量。
一般用2~4来评判电磁环境的复杂程度。
六、复杂电磁环境研究中的难题
1、无法做到对电磁环境客观、定量的描述。
2、电磁环境模型的建立存在一定的难度。
七、其他工作
1、完成对微功率用电信息采集系统的相关技术发展历史以及国内外研究现状和发展趋势的调研。
2、准备MAPE2013成都会议的宣讲。