劉海峰，趙治國(guó)，馬 謝

（1.中國(guó)人民解放軍第91977部隊(duì)，北京 100000；2.中國(guó)電子科技網(wǎng)絡(luò)信息安全有限公司，四川 成都 610045）

0 引 言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，電磁頻譜戰(zhàn)已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中重要的作戰(zhàn)樣式，且逐漸由傳統(tǒng)電子戰(zhàn)范疇內(nèi)的帶內(nèi)欺騙性與阻塞性攻擊，擴(kuò)展至電磁定向能武器的帶外壓制性攻擊。利用強(qiáng)電磁能量攻擊目標(biāo)，具有頻譜覆蓋寬，瞬時(shí)功率大等特點(diǎn)，通過(guò)射頻前端能夠直接進(jìn)入電子信息系統(tǒng)，或通過(guò)孔縫等途徑耦合進(jìn)入，造成電子設(shè)備被干擾、降級(jí)，甚至損毀。這些破壞效應(yīng)與作用機(jī)理具有普適性，可對(duì)各種電子系統(tǒng)產(chǎn)生效用。

為贏得戰(zhàn)場(chǎng)電磁主導(dǎo)權(quán)，各軍事強(qiáng)國(guó)加強(qiáng)了電磁定向能武器的研究，并逐步投入使用。在基于網(wǎng)絡(luò)信息體系作戰(zhàn)條件下，電磁定向能武器攻擊屬于隱蔽攻擊，攻擊前后不產(chǎn)生明顯的戰(zhàn)斗痕跡，既可使敵方對(duì)峙力量遭受重大打擊，又可避免不必要的國(guó)際事務(wù)爭(zhēng)端，達(dá)到“攻而不戰(zhàn)，戰(zhàn)而不知，知而不認(rèn)”的特殊效果，逐漸成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要前置手段。

因此，裝備在戰(zhàn)場(chǎng)中面臨的電磁環(huán)境十分惡劣，尤其是雷達(dá)、高功率微波（High Power Microwave，HPM）、電磁脈沖彈等形成的強(qiáng)電磁環(huán)境對(duì)裝備的生存力帶來(lái)極大挑戰(zhàn)，裝備的強(qiáng)電磁防護(hù)性能影響戰(zhàn)斗的效能發(fā)揮。隨著新軍事變革的深入推進(jìn)，裝備的研制采購(gòu)和作戰(zhàn)體系的建設(shè)更加面向?qū)崙?zhàn)化的要求。作為頂層設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是作戰(zhàn)基礎(chǔ)能力建設(shè)的重要組成部分[1]，強(qiáng)電磁防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)更是新形勢(shì)下亟需完善發(fā)展的重要分支。

1 美國(guó)強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1.1 美國(guó)強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

自美蘇兩國(guó)在上世紀(jì)60年代核彈試爆時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁脈沖對(duì)電子裝備的影響后，美國(guó)便在裝備的強(qiáng)電磁防護(hù)方面展開(kāi)研究。同時(shí)美國(guó)也致力于同步建設(shè)強(qiáng)電磁防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，不僅針對(duì)軍用裝備，同時(shí)也面向國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)持續(xù)不斷的投入，美國(guó)在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系完善程度一直以來(lái)都處于世界領(lǐng)先地位。

在國(guó)家安全領(lǐng)域，美國(guó)通過(guò)國(guó)會(huì)立法推進(jìn)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)電磁防護(hù)。在《修復(fù)美國(guó)地面運(yùn)輸法》的“關(guān)鍵電力基礎(chǔ)設(shè)施安全”方面，明確了與電磁脈沖防御相關(guān)的規(guī)定；在《關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)法》中規(guī)定了電磁脈沖的計(jì)劃、研發(fā)、保護(hù)與準(zhǔn)備，電磁脈沖的研究與開(kāi)發(fā)，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)和如何應(yīng)對(duì)電磁脈沖事件的建議策略；在《2016財(cái)年國(guó)防授權(quán)法》中提出組建“國(guó)會(huì)電磁脈沖攻擊威脅評(píng)估委員會(huì)”，重點(diǎn)對(duì)“非核電磁脈沖武器、潛在對(duì)手使用與其他攻擊媒介相結(jié)合的電磁脈沖武器”等人為電磁脈沖攻擊威脅的程度進(jìn)行評(píng)估并提出應(yīng)對(duì)策略；在2019年3月26日，總統(tǒng)特朗普簽署了行政命令，要求協(xié)調(diào)各聯(lián)邦政府部門(mén)的資源，以應(yīng)對(duì)電磁脈沖對(duì)美國(guó)的攻擊。在該行政命令的第六部分，專(zhuān)門(mén)要求在該命令簽署后1年內(nèi)，能源部應(yīng)修訂現(xiàn)行的電磁脈沖防護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)國(guó)家的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，研究并更新強(qiáng)電磁脈沖物理特性的量化基準(zhǔn)值，如波形和強(qiáng)度等，最終服務(wù)于關(guān)鍵設(shè)施的電磁防護(hù)。

在軍事領(lǐng)域，美軍已經(jīng)形成一套較為完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，尤其在電磁環(huán)境效應(yīng)方面處于世界領(lǐng)先水平。在具體應(yīng)用中，美軍在強(qiáng)電磁防護(hù)領(lǐng)域，從頂層總體要求，到設(shè)計(jì)要求，到實(shí)施規(guī)范和指南，到研制過(guò)程管理，再到檢驗(yàn)驗(yàn)收，都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和手冊(cè)[2]，如表1所示。

除此之外，還有國(guó)防部指令（Department of Defense Directives，DoDD）、國(guó)防部指示（Department of Defense Instructions，DoDI）、軍用工程實(shí)踐案例（Engineering Practice Study for Military Standard，EPS-MIL-STD）、軍用產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范（Military Detail Specification，MIL-DTL）、軍用產(chǎn)品性能規(guī)范（Military Performance Specification，MIL-PRF）等進(jìn)行約束和規(guī)范。

1.2 美國(guó)強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)

根據(jù)上述現(xiàn)狀分析，可以看出，美國(guó)強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展過(guò)程表現(xiàn)的特點(diǎn)包括：體系逐步完整、標(biāo)準(zhǔn)更新與裝備研制同步、對(duì)裝備的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境考慮更加詳細(xì)等。

（1）體系完整，強(qiáng)制落實(shí)，配套性強(qiáng)

首先，從項(xiàng)目采辦開(kāi)始，美軍就考慮了裝備的電磁環(huán)境效應(yīng)控制和管理，相應(yīng)采取了規(guī)范化的控制和管理措施。在裝備的方案設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)研制階段、檢驗(yàn)驗(yàn)收階段、運(yùn)用部署階段到全壽命期維修保障，都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范來(lái)遵循。通過(guò)強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計(jì)，在戰(zhàn)略規(guī)劃上保證了電子信息系統(tǒng)的強(qiáng)電磁防護(hù)水平。

表1 強(qiáng)電磁防護(hù)相關(guān)的美軍用標(biāo)準(zhǔn)（部分）

在頂層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，MIL-STD-464C《系統(tǒng)電磁環(huán)境效應(yīng)要求》是最具代表性的，美國(guó)國(guó)防部為確保在實(shí)際運(yùn)用中落實(shí)這類(lèi)核心標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)出臺(tái)了相關(guān)的技術(shù)要求和檢驗(yàn)驗(yàn)收方法。關(guān)于外部電磁環(huán)境的技術(shù)要求描述，有覆蓋各類(lèi)載體平臺(tái)的MILHDBK-235系列和針對(duì)高空核電磁脈沖的MILSTD-2169B作為配套；針對(duì)裝備在不同強(qiáng)電磁環(huán)境下的性能驗(yàn)證和測(cè)試，分別在TOP-1-2-511A、TOP-1-2-620和TOP-1-2-622中規(guī)定了詳細(xì)測(cè)試流程；為確保落實(shí)飛機(jī)、艦船等戰(zhàn)略武器的強(qiáng)電磁防護(hù)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作，配套了受控的指導(dǎo)和管理標(biāo)準(zhǔn)，包括DI-EMCS-81294、DI-EMCS-81295、DIEMCS-81540B等。

此外，還通過(guò)引用ANSI美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)、IEC國(guó)際電工協(xié)會(huì)、NATO北大西洋公約組織、SAE國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師協(xié)會(huì)等多個(gè)機(jī)構(gòu)或組織的電磁防護(hù)專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使其裝備建設(shè)在電磁環(huán)境效應(yīng)分析、強(qiáng)電磁防護(hù)設(shè)計(jì)、電磁環(huán)境效應(yīng)控制、電磁防護(hù)能力驗(yàn)證等方面能夠進(jìn)行更全面的覆蓋和更好的可操作性。

（2）緊密結(jié)合裝備研制，考慮實(shí)際運(yùn)用環(huán)境

美軍針對(duì)自身裝備產(chǎn)生的強(qiáng)電磁環(huán)境，結(jié)合外部強(qiáng)電磁攻擊對(duì)電子信息系統(tǒng)的破壞機(jī)理，從強(qiáng)化自身角度出發(fā)，設(shè)計(jì)制造上采取自上而下的系統(tǒng)技術(shù)措施，加強(qiáng)武器裝備的電磁防護(hù)。

以美國(guó)2013年11月下水、2017年7月正式服役的“福特”級(jí)航母為例，在其立項(xiàng)時(shí)，系統(tǒng)電磁環(huán)境效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)仍為MIL-STD-1818A（1993年10月），在研制過(guò)程中，該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了MIL-STD-464（1997年3月）、MIL-STD-464A（2002年12月）、MIL-STD-464B（2010年10月），在其完成研制時(shí)，已出臺(tái)了MIL-STD-464C（2010年12月）?！案Ｌ亍奔?jí)航母上電子信息裝備的更新迭代影響了飛行甲板的外部電磁環(huán)境[3]，其作戰(zhàn)對(duì)抗環(huán)境在研制的20多年間也發(fā)生了變化，美軍因此不斷修訂MILSTD-464系列標(biāo)準(zhǔn)。

例如，“福特”級(jí)航母上增加了發(fā)射功率約5kW的海上聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無(wú)線電系統(tǒng)[3]，使得2MHz～30MHz頻段范圍內(nèi)的電磁輻射水平超過(guò)MIL-STD-464A中規(guī)定的飛行甲板外部環(huán)境要求（100 V/m），因此美國(guó)在MIL-STD-464C中對(duì)該頻段的限值進(jìn)行了上調(diào)，修訂為164 V/m，以保證“福特”級(jí)航母能夠滿足自身實(shí)際使用的要求。

再如，“福特”級(jí)航母上新增了雙波段雷達(dá)，以替代該頻段的MK-23型目標(biāo)捕獲雷達(dá)和AN/SPS-49型二維對(duì)空搜索雷達(dá)[3]，使得在1～4 GHz頻段范圍內(nèi)的電磁環(huán)境都發(fā)生了變化。因此美國(guó)也相應(yīng)調(diào)整了MIL-STD-464C中的規(guī)定，相比MIL-STD-464A，對(duì) 1～2 GHz、2～2.7 GHz、2.7～3.6 GHz、3.6～4 GHz這4個(gè)頻段范圍均進(jìn)行了不同程度的調(diào)減，以此更加貼近裝備實(shí)際情況。

（3）檢驗(yàn)驗(yàn)收可操作性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)全壽命期維護(hù)

在檢驗(yàn)驗(yàn)收環(huán)節(jié)，美國(guó)注重可操作性，電子信息系統(tǒng)、平臺(tái)系統(tǒng)、電子設(shè)備、軍械等各類(lèi)裝備的強(qiáng)電磁防護(hù)設(shè)計(jì)和實(shí)施都有具體指標(biāo)來(lái)進(jìn)行規(guī)范。包括MIL-STD-464C對(duì)各種平臺(tái)的外部電磁環(huán)境進(jìn)行約束，重點(diǎn)考慮的是自身裝備帶來(lái)的影響；用MIL-HDBK-235的一系列涉密標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種武器平臺(tái)進(jìn)行約束，重點(diǎn)考慮的是外部攻擊環(huán)境帶來(lái)的影響。

對(duì)于裝備在全壽命期的強(qiáng)電磁防護(hù)效能，美國(guó)通過(guò)技術(shù)維護(hù)，要求滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定或指令[4]。包括研制階段的DI-EMCS-81294電磁效應(yīng)控制計(jì)劃與程序、檢驗(yàn)驗(yàn)收階段的DI-EMCS-81295電磁效應(yīng)驗(yàn)證步驟與程序、使用維護(hù)階段的DI-EMCS-81540B電磁環(huán)境效應(yīng)信息收集和分析報(bào)告，再配套以COE EP 1110-3-2軍事建筑項(xiàng)目電磁脈沖和電磁信息泄漏防護(hù)、NAV DM-12.02海軍陸基設(shè)施高空電磁脈沖防護(hù)等規(guī)定，以加強(qiáng)裝備在全壽命期的強(qiáng)電磁防護(hù)效能保持有效。

2 強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展建議

目前我軍武器裝備的強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系較為零散，標(biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)性不高，大部分仍是以電磁兼容為主要目的的標(biāo)準(zhǔn)。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)提供了不同條件下、不同范圍內(nèi)電磁環(huán)境及電磁兼容性管理的要求和方法[5]，但在系統(tǒng)強(qiáng)電磁防護(hù)指標(biāo)體系、針對(duì)不同平臺(tái)的電磁環(huán)境耐受要求，對(duì)于強(qiáng)電磁攻擊防護(hù)，尤其是對(duì)高功率微波的防護(hù)尚不完善。

為了有效提升我關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和軍事裝備的強(qiáng)電磁防護(hù)水平，增強(qiáng)裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境、強(qiáng)電磁對(duì)抗環(huán)境下的適用性和可靠性，通過(guò)分析國(guó)外強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合自身實(shí)際需求和情況，提出幾點(diǎn)發(fā)展建議。

2.1 加強(qiáng)各界對(duì)強(qiáng)電磁防護(hù)重要性的認(rèn)識(shí)

針對(duì)目前的復(fù)雜國(guó)際形勢(shì)，結(jié)合強(qiáng)電磁環(huán)境生成（攻擊）技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)際案例，增強(qiáng)國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施主管部門(mén)和使用部門(mén)，尤其是能源、通信、金融等領(lǐng)域?qū)?qiáng)電磁攻擊的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化其對(duì)電磁防護(hù)重要性的理解。

在軍事領(lǐng)域，軍事人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新概念武器、新技術(shù)新戰(zhàn)法運(yùn)用情況的深入研究，充分認(rèn)識(shí)裝備未來(lái)將面臨的強(qiáng)電磁對(duì)抗環(huán)境，強(qiáng)化認(rèn)識(shí)強(qiáng)電磁防護(hù)在軍事裝備的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、檢驗(yàn)和使用維護(hù)等全壽命期間的重要性。在全軍范圍內(nèi)，盡早將強(qiáng)電磁的防護(hù)能力確立為軍事裝備全壽命周期必須考核的重要指標(biāo)，強(qiáng)制執(zhí)行。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)體系化發(fā)展，保持適時(shí)更新和及時(shí)補(bǔ)充

規(guī)劃強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系的研發(fā)路線圖，根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀分析、裝備發(fā)展需求、外部形勢(shì)和環(huán)境，深化研究強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系，填補(bǔ)內(nèi)容空白，形成強(qiáng)電磁防護(hù)的系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不斷修訂更新。

標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)覆蓋系統(tǒng)指標(biāo)要求、防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范、工藝實(shí)施要求、檢驗(yàn)驗(yàn)收方法、使用維護(hù)要求等，維持裝備全壽命期的技術(shù)指標(biāo)，提升我國(guó)在復(fù)雜國(guó)際形勢(shì)下和復(fù)雜對(duì)抗環(huán)境下的適應(yīng)能力。

根據(jù)需填補(bǔ)空白、需修訂更新的標(biāo)準(zhǔn)集，分優(yōu)先級(jí)進(jìn)行遞進(jìn)式發(fā)展，并按年度投入相匹配的資金預(yù)算，以保證標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展具有足夠的基礎(chǔ)保障。

對(duì)于新研發(fā)的重大系統(tǒng)，尤其是電磁防護(hù)需求必要性強(qiáng)且防護(hù)等級(jí)要求高的，若可遵循的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范已過(guò)時(shí)，建議先暫停系統(tǒng)的研制計(jì)劃，而首要解決標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的問(wèn)題。

2.3 加強(qiáng)軍民融合，完善基礎(chǔ)條件建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)體系配套建設(shè)

作為國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的重要支撐，工業(yè)界應(yīng)當(dāng)重視強(qiáng)電磁防護(hù)的基礎(chǔ)研究工作，為強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系做好技術(shù)能力配套和基礎(chǔ)條件配套角色。

在技術(shù)能力方面，應(yīng)加大開(kāi)展強(qiáng)電磁環(huán)境對(duì)系統(tǒng)、電子設(shè)備、元器件及電路的輻照效應(yīng)研究，形成針對(duì)本單位所研制的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施或軍事裝備的防護(hù)設(shè)計(jì)要求和防護(hù)細(xì)則等。

在基礎(chǔ)條件方面，應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃布局，由重點(diǎn)工業(yè)單位牽頭建設(shè)大型開(kāi)闊場(chǎng)電磁環(huán)境效應(yīng)驗(yàn)證環(huán)境，對(duì)大型關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、武器平臺(tái)系統(tǒng)等進(jìn)行抗強(qiáng)電磁毀傷的模擬試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)搜集整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究重要系統(tǒng)和平臺(tái)的強(qiáng)電磁防護(hù)安全閾值，建立完善的系統(tǒng)強(qiáng)電磁效應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)和防護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并為裝備建設(shè)中的強(qiáng)電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證工作提供支撐。同時(shí)，基于對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析基礎(chǔ)上，與相關(guān)部門(mén)共同探討強(qiáng)電磁防護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的起草和修訂，基于我國(guó)實(shí)際情況和需求，逐步形成完善的軍民一體的強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)研究國(guó)外在強(qiáng)電磁防護(hù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)情況，分析不同類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的作用與目的，梳理其相互關(guān)系，在初步掌握其現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，描繪了其標(biāo)準(zhǔn)成體系建設(shè)、緊密結(jié)合裝備研制、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。并以此視角思考了國(guó)外經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)展的啟示，所提出的若干建議對(duì)我強(qiáng)電磁防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展具有一定的參考意義。