战场复杂电磁环境视景仿真研究
战场复杂电磁环境视景仿真研究
摘要：使用计算机仿真技术进行战场电磁环境仿真模拟是现代军事科学研
究的一个技术热点。利用现有地理信息系统和数字三维虚拟技术，以电波传播
模型为基础，从战场电磁环境出发，对存在多种辐射源的战场电磁环境视景仿
真系统进行总体设计。给出了开发仿真系统的组织框架和流程要求，并就平台
开发中电磁模型建立、电子兵力仿真和场景辐射计算等关键技术的解决方案进
行论证。关键词：战场电磁环境；视景仿真；电波传播；电磁辐射0 引言 现
代高科技战争是高技术条件下立体的、多维的战争，是现代化的武器装备、信
息、技术、通信、侦察、网络、高级决策能力之间的较量。在此条件下，人们
使用了种类繁多，参数多变的电子辐射武器，导致了战场空间的电磁环境空前
复杂、密集、交迭。面对如此复杂的战场电磁环境，进行相关的数字建模和仿
真，对分析战场电磁环境和加快电子战系统的研制进程，以及对电子战性能做
出有效评估具有十分重要的意义。 目前战场仿真研究的热点是利用虚拟现实
技术，适应多武器平台攻防对抗作战的仿真要求进行高逼真度的视景仿真，把
未来数字化战场环境贴近真实地模拟再现。战场电磁环境视景仿真是指运用计
算机仿真、可视化计算、多媒体、图形图像等技术，实现复杂电磁环境条件下
战场的逼真呈现，并为作战模拟、分布交互仿真等提供虚拟的战场环境。战场
电磁环境视景仿真就是以电磁辐射仿真为核心，为作战仿真系统提供环境支撑
的应用系统。1 系统总体设计 战场电磁环境视景仿真系统的主要功能是，通
过战场电磁环境仿真系统，生成虚拟战场电磁环境，并在此基础上开展仿真实
验，使其作为武器系统效能评估、电子战演练等军事仿真的参考依据。根据战
场中射频电子武器装备的布局态势，综合分析和预测不同工作频率的各辐射源
在战场空间某点的频率和场强，用于生成电子侦察和电子干扰仿真计算所需的
对超短波通信装备复杂电磁环境适应能力评估的研究
对超短波通信装备复杂电磁环境适应能力评估的研究
超短波通信装备的复杂电磁环境适应能力评估一直是一个重要的研究方向。超短波通信系统是国防通信系统中的重要组成部分，在军事通信领域中发挥着重要的作用，其在军事任务中的可靠性和稳定性直接关系到任务的圆满完成。因此，无论是从军事战备角度还是从商品经济发展角度，都需要对其复杂电磁环境适应能力进行评估。
超短波通信系统在实际应用时，往往要经历复杂的电磁环境，如雷电、电子干扰等。在这些电磁环境下，超短波通信系统的通信可靠性和稳定性均会受到影响。有时候还会出现通信中断的情况，造成严重后果。因此，需要对超短波通信系统进行适应能力的评估。其目的是为了确保在特殊情况下超短波通信系统能够正常工作，保证通信质量。
目前，针对超短波通信装备复杂电磁环境适应能力评估的研究主要包括两个方面：一是针对超短波通信系统的电磁环境仿真模拟研究，二是针对超短波通信系统的适应性测试研究。
在电磁环境仿真模拟研究方面，研究人员往往使用电磁场仿真软件来模拟各种电磁环境，如雷电、电子干扰等。基于这些电磁环境模型，可以对超短波通信系统进行仿真测试，评估其在这些复杂电磁环境下的通信性能，如位移、模型等。
适应性测试主要是通过在实际环境下对超短波通信系统进行测试，考察其在特定电磁环境下的通信质量和稳定性。例如，在雷电环境下，研究人员会利用雷电发动机对通信系统进行干扰，然后记录通信系统的反馈情况和故障出现情况，评估其适应能力。
为了提高超短波通信系统在复杂电磁环境下的适应能力，研究人员还可以从以下几个方面进行探讨：
1、提高超短波通信系统的抗干扰能力。
2、改变超短波通信系统的物理结构，提高其电磁屏蔽性能。
3、改善超短波通信系统的通信参数（如频率、功率等），提高其传输能力。
4、加强超短波通信系统的自动化控制功能，使其能够自适应地进行信号调整和干扰消除。
基于VEGA的海天背景战场环境视景仿真
基于VEGA的海天背景战场环境视景仿真
陆斌;闫喆
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2011(27)1
【摘 要】根据分析海天背景下战场环境的特点.本文通过视景仿真软件VEGA设计实现了该环境条件下的可见光及红外视景仿真.其中主要包括涉及到视景中各要素的建模,vega诸多模块的综合应用以及符合海天背景环境的视景构建与交互控制.仿真程序集成了海浪模拟、大气传输模拟、红外与雷达模拟、交互控制等功能.通过与实际探测器成像情况对比分析,仿真结果具备一定的可信度,与实际环境基本相符,可以满足实际应用的需要,为该条件下的模拟训练与研究探索提供了依据.
【总页数】3页(P244-246)
【作 者】陆斌;闫喆
【作者单位】264001,山东烟台,海军航空工程学院控制工程系;264001,山东烟台,海军航空工程学院7队
【正文语种】中 文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于视景仿真的复杂战场环境仿真研究 [J], 龙勇;袁静;马长林;黄先祥
2.基于Vega的虚拟战场环境中特效仿真研究 [J], 连广彦;马俊枫;花传杰
3.基于Vega Prime软件的航弹三维视景半实物仿真系统 [J], 赵奇峰;田传艳;刘继奎
4.vega及其在战场环境视景仿真系统中的应用 [J], 陈克坚
5.基于MFC的Vega Prime航空飞行器动态视景仿真 [J], 孙旺;刘西;南英
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vega及其在战场环境视景仿真系统中的应用
2018.04网络与信息工程
vega及其在战场环境视景仿真系统中的应用
陈克坚
( 91245部队45分队，辽宁葫芦岛，125000 )
摘要：依照战场环境特点，利用vaga设计实现其在战场环境视景仿真系统中的有效应用。主要研宄内容包括vega视景仿真
驱动的建模及其综合应用，仿真结果具有极高可信度，与实际环境几乎一致，能够达到实际应用标准，为战场的模拟训练提供
重要依据。关键词：vega ;战场环境；仿真系统；应用
Vega and its application in scene simulation system of battlefield
environment
Chen Kejian
(91245 force 45 units, Huludao Liaoning, 125000)
Abstract: According to the characteristics of the battlefield environment, the vaga design is used to realize its effective application in the scene simulation system of the battlefield environment. The main research contents include the modeling and comprehensive application of Vega visual simulation driving. The simulation results are highly reliable, which is almost the same with the actual environment, and can achieve the actual application standards, providing an important basis for battlefield simulation training. Keywords: Vega; battlefield environment; simulation system; application
复杂电磁环境模型及仿真框架的构建
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，吴爱民
（海军指挥学院，江苏南京２１１８００）
摘要： 分析了战场电磁空间的构成，并用Ｃ＋＋类建立了仿真战场空间中某点的电磁基
础模型。探讨了在作战仿真中信息对抗仿真的实现方式，提出信息对抗仿真子系统框架的构
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
探讨。
关键词： 复杂电磁环境；信息对抗；仿真
中图分类号：ＴＮ９５５ ．３ 文献标识码： Ａ
Ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ
ｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ｌｉ Ｂｉｎｇｗｅｉ，Ｗａｎ Ｆｕ，Ｗｕ Ａｉｍｉｎｇ
（Ｎａｖａｌ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，Ｃ＋＋ｌａｎｇｕａｇｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ａ ｂａｓｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｙ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｂａｔ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｂａｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ ｗａｖｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｂａｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｂａｔ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
战场复杂电磁环境频谱管理仿真技术
战场复杂电磁环境频谱管理仿真技术
汤军
【摘 要】基于频谱管理仿真平台,介绍战场复杂电磁环境建模方法,构建基础电磁计算环境,建立台站模型以及不同传输手段的传播模型,实现系统级及设备级的仿真.对系统的抗干扰技术和电磁兼容性等进行仿真计算,实现覆盖计算、干扰分析、无线电计算及频率指配,检验系统抗干扰能力和电磁兼容能力,为科学合理地规划和使用频谱资源提供依据.
【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】2010(040)010
【总页数】4页(P46-49)
【关键词】战场复杂电磁环境;频谱管理;仿真
【作 者】汤军
【作者单位】海军司令部,通信部科研办,北京,100841
【正文语种】中 文
【中图分类】TP391.9
0 引言
战场复杂电磁环境是指时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上密集重叠、功率分布参差不齐,对有益电磁活动产生重大干扰,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。 频谱管理仿真系统用于模拟生成接近实际的电磁应用背景、评估用频系统的电磁性能、对网络的抗干扰能力进行验证以及对用频系统配置结构进行优化仿真等。
1 战场复杂电磁环境模型
在理论研究的基础上,结合实际应用,建立战场复杂电磁环境仿真模型。建立接近实战的复杂电磁环境是进行频谱管理仿真计算、实验分析及验证的基础。战场复杂电磁环境模型主要包括:基础计算环境、台站模型和传播模型等内容。
1.1 基础计算环境
1.1.1 设计方法
基础计算环境的主要任务是对战场复杂电磁环境的构成要素、要素间相互关系和联系,以及系统的全部功能和各要素的基本功能进行设计,按照特定作战场景构建系统级仿真环境。基础计算环境模型设计方法如下:
①明确系统需求及使用背景,掌握作战计划、作战样式、作战任务、战场环境、双方态势、参战兵力编成和武器装备、战斗进程、首长对频谱管理的指示和要求。背景应考虑作战想定、态势变化、时间阶段和技术保证条件;其环境状态应考虑地理位置、战场界限和资源调度等,明确敌情、我情、天气和地理信息;
信息化战场条件下复杂电磁环境仿真建模技术
信息化战场条件下复杂电磁环境仿真建模技术
程健庆;余云智
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2008(028)008
【摘 要】在分析信息化战场条件下复杂电磁环境特点的基础上,描述了复杂电磁环境对作战的主要影响,提出了复杂电磁环境的构建方法,重点阐述了复杂电磁环境仿真涉及的主要数学模型.
【总页数】6页(P152-156,184)
【作 者】程健庆;余云智
【作者单位】中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所,连云港,222006;中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所,连云港,222006
【正文语种】中 文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.信息化战场的"软性平台"复杂电磁环境 [J], 耿海军;卜晓红
2.信息化战场复杂电磁环境分析 [J], 唐朝京;刘培国
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4.复杂电磁环境下电子对抗装备作战效能评估系统仿真建模技术研究 [J], 王敏[1];沈莉莉[1]
5.信息化条件下武器装备复杂电磁环境效应研究 [J], 樊智涛;童俊;张则言 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
利用ADS进行复杂电磁环境仿真
AgilentMeasurementForum
利用ADS进行复杂电磁环境仿真
安捷伦EEsof EDA
AgilentMeasurementForum前言
随着目前无线通信的日益发达以及各国对电子战重视程度
日益增加，空间中各种制式的干扰频谱也越来越多，在进行通
信、雷达系统设计初期必须将这些干扰考虑进去。使用安捷伦
的ADS软件配合多种信号捕捉仪表，可以有效的对空间信号进
行捕捉、编辑、合成、再现，不仅可以对系统的抗干扰能力进
行提前仿真，还能够生成实际信号来对样机进行测试，模拟严
酷电磁环境。这样能够大大减少通信、雷达系统最后的联调时
间。
Page 2
AgilentMeasurementForum电磁兼容案例（1）
Page 360年代末期，在美国"福
莱斯特"级航母的甲板上，由
于电磁干扰触发飞机火箭爆
炸造成了32架飞机、134名人
员和1.72亿美元的损失。
AgilentMeasurementForum电磁兼容案例（2）
Page 4英阿马岛海战时，英国的“谢菲尔德”
号驱逐舰被阿海军发射的飞鱼导弹击沉。
就在阿根廷空军的“超级军旗”攻击机编
队飞来的同时，“谢菲尔德”号驱逐舰正
在与伦敦总部进行例行的卫星通信报告。
由于军舰的电磁兼容性能不很理想，防
御雷达系统对卫星通讯信号造成了一定
影响，通讯官向舰长请求，关闭远程对
空警戒雷达以减少对卫星通信的干扰。
AgilentMeasurementForum日程
•系统级电磁兼容仿真
•复杂电磁环境半实物测试
•分机级电磁兼容仿真
•电路级电磁兼容仿真
Page 5
AgilentMeasurementForum系统级电磁兼容仿真、半实物测试
Page 6系统平台设
备确定关联关
系确定干扰
对场耦合
路耦合天线隔离（时间、
空间、极化等）
设备抗电磁干
扰效能分析
路干扰设备抗电磁干
扰效能分析射频前端非线性
发射机带外杂散
接收机寄生通道
AgilentMeasurementForum行为级模型建模仿真
Page 70
接收机发射机
电磁环境中的仿真分析技术研究
电磁环境中的仿真分析技术研究
随着现代电子技术的不断发展，人们的生活和工作环境中所处的电磁场日趋复杂和强烈。电磁环境中的电磁波辐射对人类健康和电子设备的性能都会造成影响。因此，对电磁环境的分析研究已成为重要的科研热点之一。在这个过程中，仿真分析技术的应用越来越广泛，本文将对电磁环境中的仿真分析技术进行研究和探讨。
一、电磁环境中的模型建立
在进行仿真分析之前，需要先建立准确的电磁环境模型。电磁环境中的模型建立涉及到多个方面，其中包括电磁波信号源的位置、信号的频率、天线的位置和传输介质的特性等。
在建模的过程中，我们需要对电磁波的传播特性有一定的了解。电磁波在空气中传播的速度为光速，但是在介质中由于折射作用和反射作用，信号的传输速度和传输方向都会发生改变。因此，在建立电磁环境的模型时，需要考虑电磁波的传输路径和障碍物对信号传播的影响，尽可能的保证模型的准确性和精度。
二、电磁环境中的仿真方法
在完成电磁环境的模型建立之后，我们需要对模型进行仿真分析，以得出电磁环境中的各种参数和特性。目前在电磁环境中，主要采用的仿真方法有：有限元法、时域有限差分法、时域积分方程法、频域有限元法等。每种仿真方法都有其适用的范围和特点，在具体应用中需要进行综合考虑。
有限元法是一种常用的仿真方法，在电磁环境的研究中也得到了广泛的应用。该方法主要是利用有限元分析模型，将模型划分为多个小单元，按照一定的计算规则和方法，通过联立模型的边界条件方程，求解未知量，从而得到模型中各个位置的场分布和特性参数。 时域有限差分法是一种时域分析方法，其原理是将时间连续域离散化，将任意时刻的场分量转化为以时间为自变量的离散函数，通过差分公式推导和求解，得到场分布的数值解。该方法运算速度快，适用于高精度计算和长时间段的仿真分析。
时域积分方程法是另一种时域分析方法，其基本思想是将电磁场方程在时间域上积分，得到一组积分方程，并利用数值计算方法求解。该方法可适应各种电磁波场的求解，计算速度较快。
复杂电磁环境下多要素动态生成的体系仿真方法
复杂电磁环境下多要素动态生成的体系仿真方法
摘要：武器装备的设计通常需要仿真来验证设计思路，需要搭建逼真实验环境，验证复杂电磁环境下技术方案的可靠性。因此高置信度的仿真方法至关重要，而传统仿真思路主要关注某项措施对系统的效果，无法展示复杂环境多因素对系统整体效能的影响。本文提出一种多要素动态生成的体系仿真方法，充分验证复杂电磁环境下的系统性能。
关键词：复杂电磁环境；体系仿真
1前言
在武器装备研发过程中，数字化仿真分析是不可或缺的，但现有仿真分析方法多聚焦于单要素，关于复杂电磁环境对武器系统影响因素考虑不多，仿真要素不全，无法准确反映复杂电磁环境对武器系统影响物理效应和响应，且缺乏真实战场环境数据支撑与校核验证，难以适应未来武器装备发展要求。
本文分析复杂电磁环境对装备性能的影响，在各类因素的映射关系上，采用神经网络的自学习算法动态生成多要素体系建模方法，提升体系仿真的置信度。
2复杂电磁环境多要素动态耦合映射机理
基于映射机理研究的理论分析法是建立在对研究对象内部特性深刻认识的基础上的。深入开展复杂战场环境对装备性能的影响分析，包括多样化复杂环境内部之间影响、环境对装备影响，及装备对环境影响等动态交织、耦合的综合因素及参数；根据各类装备技术体制和技术特征，攻防双方战术复杂性、不确定性、体系协同性等特点，从战术、技术建模两个角度出发，依据环境与装备影响的相关性，依托规则化的模型映射方式，从多维度、全要素体系仿真建模出发，开展机理分析建模，保证建立的模型数据有效体现环境对装备的影响效应。 针对复杂电磁环境要素及其对防空武器影响的物理效应和响应特性建模，首先采用数学手段对复杂电磁环境准确建模，清晰认识诸多环境要素参数组合或耦合作用于探测各环节的影响效应机理；其次，从物理机理底层进行深入分析，提取影响探测的复杂电磁环境主因素，对表征复杂电磁环境主因素特征进行准确模拟；结合复杂电磁环境主因素对影响机理模型进行简化，建立清晰表征体系作战下复杂电磁环境对雷达和导引头物理影响效应的高置信度体系仿真模型，使数学模型的结论认识规律可信，满足现有的仿真环境要求。
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。