信息化條件下復雜電磁環境研究

摘要：本文主要從信息化條件下復雜電磁環境的定義和復雜性主要表現兩方面進行了深入研究，為進一步對信息化條件下復雜電磁環境的應用打下了基礎。

關鍵詞：信息化 復雜電磁環境 定義 表現

信息化戰場上，圍繞電磁頻譜的控制和利用而形成的制電磁權，已經成為作戰雙方激烈爭奪的新的戰爭“制高點”。充分認清和了解復雜電磁環境對作戰的影響，合理運用己方的電子信息武器，構建有利于己而不利于敵的復雜電磁環境，是奪取制電磁權乃至奪取戰爭主動權的前提和基礎。

一、復雜電磁環境的定義

目前，世界各國對電磁環境的定義較多，基本是針對自己軍隊所面臨的一些問題的一些認識。

為較多數認同的定義是指電子戰雙方在特定的感興趣的區域內，由使用各自電磁能的電子戰系統構成的信號特性和信號密度的總和（其中信號特性包括頻率特性、脈沖串特性、大線掃描特性、極化特性和功率電平特性；信號密度主要指輻射源的數目或在接收動態范圍之內電子對抗系統可以接收到的每秒脈沖數）。另外也有其他的定義，如1976年美國陸軍部《美軍野戰條令——戰斗通信》中對電磁環境定義為“電子發射體工作的地方。無線電、雷達、激光，不管是敵方的還是我方的，都處于同一電磁環境中”；后在1988年，美軍又將電磁環境重新定義為“軍隊、系統或平臺在特定工作環境中執行任務時可能遇到的在各種頻率范圍內電磁輻射或傳導輻射的功率和時間的分布狀況”，而且認為“它是電磁干擾、電磁脈沖、電磁輻射對人體、兵器和材料的危害，以及閃電和天氣干擾等自然現象效應的總和”；在前蘇聯軍事百科全書中，對電磁環境的定義是:“影響無線電裝置或其部件工作的電磁輻射環境”，“規定區域內或目標以上的電磁環境，主要決定于無線電裝置(及其部件)的數量、工作狀態、功率和輻射頻率”。

綜上所述，我們不難理解，電磁環境就是自然環境、電子設備或系統工作時形成的電磁場環境，不僅僅是無線電收發設備工作的電磁場環境，而且也是對電子設備工作效果產生積極與消極影響的環境。

復雜電磁環境，是指在一定的戰場空間內，由空域、時域、頻域、能量上分布的數量繁多、樣式復雜、密集重疊、動態交疊的電磁信號構成的電磁環境。從它的定義可以看出，復雜電磁環境是戰場電磁環境復雜化在空域、時域、頻域和能量上的表現形式。

二、復雜電磁環境的復雜性表現

類型眾多，影響各異。復雜電磁環境主要由電子對抗環境、雷達環境、通信環境、光電環境、敵我識別電磁環境、導航電磁環境、民用電磁環境、自然電磁環境等構成。每一類型的電磁環境又由不同類型的電磁輻射源生成，并對不同的信息化武器裝備產生影響，進而影響整體作戰。如在電子對抗環境構成上，利用電子干擾裝備進行有針對性地電子干擾，影響和破壞敵方電子設備和系統的正常工作，以達到有利于我方而不利于敵方完成作戰任務的目的。

無形無影，無處不在。戰場空間中的電磁波，看不見，摸不著，但它存在于戰場空間的每一個位置，作用于有形的電子設備上。戰場上的電磁輻射源來自太空、空中、海上、地面、海中，來自我方和敵方，來自軍用和民用，來自不同平臺和電子設備。由于大功率電子設備的大量使用，電磁輻射更為強烈，傳播距離更遠，在戰場空間的一點上，電磁信號密集程度更高，更復雜。據統計，冷戰時期，東西德邊境地區上空，一架飛機同時受到幾十部雷達和數百部通信電臺的照射。由此可見，電磁環境中不可能簡單至易于分辨。

變幻莫測，密集交疊。戰場上大量的電磁信號是在人為控制下產生的，或者說是交戰雙方有目的地控制電子設備實施有意輻射所產生的。因此，在不同的作戰時間，交戰雙方因作戰目的不同，所產生的電磁信號數量、種類、密集程度將隨時間而變化，其變化的方式難以預測。從時間上看，有時表現為相對靜默，有時表現為非常密集。時間密集的電磁信號環境是現代戰場電磁環境的顯著特征。

無限寬廣，擁擠重疊。頻譜是電磁信號在頻域的表現形態。一方面由于信息技術的迅猛發展和電子信息裝備的大量使用，戰場上電磁信號所占頻譜越來越寬，幾乎覆蓋了全部電磁信號頻段。另一方面，由于大氣衰減、電離層反射和吸收等傳播因素影響，在實際應用過程中，能夠使用的電磁頻譜只有有限范圍，軍用頻段更少，在某一局部頻率區間，電磁信號呈現密集重疊的現象。如雷達頻段通常在3MHz～300GHz，但實際裝備只在有限的不連續的頻率區間內工作，并非覆蓋整個雷達頻段。

密度不均，跌宕起伏。能量密度是電磁輻射強度的一種表現形態。因電磁波傳播因素的影響，戰場空間的電磁信號能量不會均勻，在有些地方能量集中，可能很強，有些地方能量分散，可能很弱。電磁能量密度的高低直接決定著對電子設備的影響程度。如強烈電子干擾可以使雷達迷茫，通信中斷，連續強激光照射可以使光電探測器燒毀。據悉，目前美軍正積極利用電磁能發展高功率微波武器、電磁脈沖彈、高能激光武器等，據最新的報道，部分武器已初步試驗成功，顯示出較大的打擊力，所有相關裝備已進入待裝狀態。

數量繁多，波形復雜。戰場上，交戰雙方從反偵察、反干擾、抗摧毀角度出發，越來越多地使用各種新體制雷達、通信、光電等設備，并且在新體制電子設備上越來越多地采用更為復雜的信號樣式。據不完全統計，目前世界上的通信信號種類多達100種以上。雷達多采用新體制和特殊體制，如相控陣雷達、脈沖多普勒雷達、頻率捷變雷達、合成孔徑雷達、低截獲概率雷達等，使得雷達信號種類繁多且波形復雜。

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