摘要:本文主要從信息化條件下復(fù)雜電磁環(huán)境的定義和復(fù)雜性主要表現(xiàn)兩方面進(jìn)行了深入研究,為進(jìn)一步對信息化條件下復(fù)雜電磁環(huán)境的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:信息化 復(fù)雜電磁環(huán)境 定義 表現(xiàn)
信息化戰(zhàn)場上,圍繞電磁頻譜的控制和利用而形成的制電磁權(quán),已經(jīng)成為作戰(zhàn)雙方激烈爭奪的新的戰(zhàn)爭“制高點(diǎn)”。充分認(rèn)清和了解復(fù)雜電磁環(huán)境對作戰(zhàn)的影響,合理運(yùn)用己方的電子信息武器,構(gòu)建有利于己而不利于敵的復(fù)雜電磁環(huán)境,是奪取制電磁權(quán)乃至奪取戰(zhàn)爭主動權(quán)的前提和基礎(chǔ)。
一、復(fù)雜電磁環(huán)境的定義
目前,世界各國對電磁環(huán)境的定義較多,基本是針對自己軍隊(duì)所面臨的一些問題的一些認(rèn)識。
為較多數(shù)認(rèn)同的定義是指電子戰(zhàn)雙方在特定的感興趣的區(qū)域內(nèi),由使用各自電磁能的電子戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)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(shù)目或在接收動態(tài)范圍之內(nèi)電子對抗系統(tǒng)可以接收到的每秒脈沖數(shù))。另外也有其他的定義,如1976年美國陸軍部《美軍野戰(zhàn)條令——戰(zhàn)斗通信》中對電磁環(huán)境定義為“電子發(fā)射體工作的地方。無線電、雷達(dá)、激光,不管是敵方的還是我方的,都處于同一電磁環(huán)境中”;后在1988年,美軍又將電磁環(huán)境重新定義為“軍隊(duì)、系統(tǒng)或平臺在特定工作環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時可能遇到的在各種頻率范圍內(nèi)電磁輻射或傳導(dǎo)輻射的功率和時間的分布狀況”,而且認(rèn)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(xiàn)象效應(yīng)的總和”;在前蘇聯(lián)軍事百科全書中,對電磁環(huán)境的定義是:“影響無線電裝置或其部件工作的電磁輻射環(huán)境”,“規(guī)定區(qū)域內(nèi)或目標(biāo)以上的電磁環(huán)境,主要決定于無線電裝置(及其部件)的數(shù)量、工作狀態(tài)、功率和輻射頻率”。
綜上所述,我們不難理解,電磁環(huán)境就是自然環(huán)境、電子設(shè)備或系統(tǒng)工作時形成的電磁場環(huán)境,不僅僅是無線電收發(fā)設(shè)備工作的電磁場環(huán)境,而且也是對電子設(shè)備工作效果產(chǎn)生積極與消極影響的環(huán)境。
復(fù)雜電磁環(huán)境,是指在一定的戰(zhàn)場空間內(nèi),由空域、時域、頻域、能量上分布的數(shù)量繁多、樣式復(fù)雜、密集重疊、動態(tài)交疊的電磁信號構(gòu)成的電磁環(huán)境。從它的定義可以看出,復(fù)雜電磁環(huán)境是戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜化在空域、時域、頻域和能量上的表現(xiàn)形式。
二、復(fù)雜電磁環(huán)境的復(fù)雜性表現(xiàn)
類型眾多,影響各異。復(fù)雜電磁環(huán)境主要由電子對抗環(huán)境、雷達(dá)環(huán)境、通信環(huán)境、光電環(huán)境、敵我識別電磁環(huán)境、導(dǎo)航電磁環(huán)境、民用電磁環(huán)境、自然電磁環(huán)境等構(gòu)成。每一類型的電磁環(huán)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(chǎn)生影響,進(jìn)而影響整體作戰(zhàn)。如在電子對抗環(huán)境構(gòu)成上,利用電子干擾裝備進(jìn)行有針對性地電子干擾,影響和破壞敵方電子設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作,以達(dá)到有利于我方而不利于敵方完成作戰(zhàn)任務(wù)的目的。
無形無影,無處不在。戰(zhàn)場空間中的電磁波,看不見,摸不著,但它存在于戰(zhàn)場空間的每一個位置,作用于有形的電子設(shè)備上。戰(zhàn)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(shè)備。由于大功率電子設(shè)備的大量使用,電磁輻射更為強(qiáng)烈,傳播距離更遠(yuǎn),在戰(zhàn)場空間的一點(diǎn)上,電磁信號密集程度更高,更復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計,冷戰(zhàn)時期,東西德邊境地區(qū)上空,一架飛機(jī)同時受到幾十部雷達(dá)和數(shù)百部通信電臺的照射。由此可見,電磁環(huán)境中不可能簡單至易于分辨。
變幻莫測,密集交疊。戰(zhàn)場上大量的電磁信號是在人為控制下產(chǎn)生的,或者說是交戰(zhàn)雙方有目的地控制電子設(shè)備實(shí)施有意輻射所產(chǎn)生的。因此,在不同的作戰(zhàn)時間,交戰(zhàn)雙方因作戰(zhàn)目的不同,所產(chǎn)生的電磁信號數(shù)量、種類、密集程度將隨時間而變化,其變化的方式難以預(yù)測。從時間上看,有時表現(xiàn)為相對靜默,有時表現(xiàn)為非常密集。時間密集的電磁信號環(huán)境是現(xiàn)代戰(zhàn)場電磁環(huán)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(xiàn)形態(tài)。一方面由于信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和電子信息裝備的大量使用,戰(zhàn)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(shí)際應(yīng)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(qū)間,電磁信號呈現(xiàn)密集重疊的現(xiàn)象。如雷達(dá)頻段通常在3MHz~300GHz,但實(shí)際裝備只在有限的不連續(xù)的頻率區(qū)間內(nèi)工作,并非覆蓋整個雷達(dá)頻段。
密度不均,跌宕起伏。能量密度是電磁輻射強(qiáng)度的一種表現(xiàn)形態(tài)。因電磁波傳播因素的影響,戰(zhàn)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(qiáng),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(shè)備的影響程度。如強(qiáng)烈電子干擾可以使雷達(dá)迷茫,通信中斷,連續(xù)強(qiáng)激光照射可以使光電探測器燒毀。據(jù)悉,目前美軍正積極利用電磁能發(fā)展高功率微波武器、電磁脈沖彈、高能激光武器等,據(jù)最新的報道,部分武器已初步試驗(yàn)成功,顯示出較大的打擊力,所有相關(guān)裝備已進(jìn)入待裝狀態(tài)。
數(shù)量繁多,波形復(fù)雜。戰(zhàn)場上,交戰(zhàn)雙方從反偵察、反干擾、抗摧毀角度出發(fā),越來越多地使用各種新體制雷達(dá)、通信、光電等設(shè)備,并且在新體制電子設(shè)備上越來越多地采用更為復(fù)雜的信號樣式。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前世界上的通信信號種類多達(dá)100種以上。雷達(dá)多采用新體制和特殊體制,如相控陣?yán)走_(dá)、脈沖多普勒雷達(dá)、頻率捷變雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)、低截獲概率雷達(dá)等,使得雷達(dá)信號種類繁多且波形復(fù)雜。
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