汪連棟，申緒澗，周 波

（電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南洛陽471003）

0 引言

對(duì)電磁環(huán)境的認(rèn)知是復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)機(jī)理研究和裝備預(yù)研論證的前提和基礎(chǔ)，也是進(jìn)行電子信息裝備試驗(yàn)鑒定評(píng)估和對(duì)抗訓(xùn)練演習(xí)的重要內(nèi)容。研究復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知，只有對(duì)電子信息裝備所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境有比較清晰的認(rèn)識(shí)，才能開展電磁環(huán)境模擬表征、電磁環(huán)境逼真構(gòu)建及試驗(yàn)評(píng)估等相關(guān)工作。然而，目前，復(fù)雜電磁環(huán)境的分類方法已呈現(xiàn)百家爭鳴的景象，對(duì)電磁環(huán)境的分類和量化有多種觀點(diǎn)[1-4]，有的是根據(jù)信號(hào)特征進(jìn)行分類分級(jí)：按照電磁波在時(shí)域、頻域、能域及空域的特征對(duì)電磁環(huán)境復(fù)雜度進(jìn)行分級(jí)[5]；另外一些是根據(jù)射頻裝備的電磁環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行分類分級(jí)，即按照電磁環(huán)境對(duì)射頻裝備性能的影響程度來確定電磁環(huán)境的復(fù)雜度[6]。還有的觀點(diǎn)認(rèn)為戰(zhàn)場電磁環(huán)境非常復(fù)雜、無法預(yù)測(cè)、說不清楚等等[4]。對(duì)于人們對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境這樣那樣的認(rèn)識(shí)，本文綜述了國內(nèi)外對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知的研究現(xiàn)狀，并對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知的研究方向進(jìn)行展望。

1 電磁環(huán)境認(rèn)知分析

1.1 國外電磁環(huán)境研究概述

國外從無線電設(shè)備開始使用以來，就非常重視對(duì)電磁環(huán)境的認(rèn)知研究。但以前人們對(duì)特定電磁環(huán)境的描述通常是一般性的，很難給出電磁環(huán)境特性的定量化描述。電磁兼容學(xué)會(huì)（IEEE EMC Society）一直致力于發(fā)展和發(fā)布有關(guān)降低電磁干擾的技術(shù)和工具的信息，其下屬的技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行了長期的持續(xù)研究，收集、分類和整理電磁環(huán)境度量的出版物。他們還提出了一個(gè)實(shí)際的分類方法，通過對(duì)電磁現(xiàn)象及其特性的描述，來對(duì)區(qū)域進(jìn)行分類。

美國也很早就開展針對(duì)電磁環(huán)境的研究，在20世紀(jì)90年代初，美國國防部將電磁環(huán)境定義為“軍隊(duì)、系統(tǒng)或平臺(tái)在特定工作環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時(shí)可能遇到的各種頻率范圍內(nèi)電磁輻射或傳導(dǎo)輻射的功率和時(shí)間的分布情況，它是電磁干擾、電磁脈沖、電磁輻射對(duì)人體、兵器和材料的危害以及閃電和天氣干擾等自然現(xiàn)象的總和”[7]。對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境，美軍十分重視武器裝備的電磁環(huán)境試驗(yàn),并在電磁環(huán)境試驗(yàn)過程中，形成了國防部指令（DoDD）、國防部指示（DoDI）、標(biāo)準(zhǔn)（MIL-STD）和文件等系列內(nèi)容。在標(biāo)準(zhǔn)方面，美軍以相關(guān)軍用標(biāo)準(zhǔn)作為頂層設(shè)計(jì)，不僅構(gòu)建了（縱向）電磁環(huán)境特性分析及其效應(yīng)評(píng)估軍用標(biāo)準(zhǔn)體系，而且以軍用標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用指南、操作手冊(cè)以及工作指南構(gòu)建了（橫向）與電磁環(huán)境有關(guān)的操作、認(rèn)證方法和過程體系，使得電磁環(huán)境及其效應(yīng)的研究工作既具有系統(tǒng)完備性，又具有可操作性。例如美軍標(biāo)“系統(tǒng)電磁環(huán)境效應(yīng)要求”規(guī)定了美軍機(jī)載、艦載、太空及地面系統(tǒng)的電磁環(huán)境效應(yīng)接口要求，還包括了系統(tǒng)內(nèi)電磁兼容性、系統(tǒng)對(duì)外部電磁環(huán)境適應(yīng)性等要求[8]。美國認(rèn)為復(fù)雜電磁環(huán)境就是電磁環(huán)境效應(yīng)(E3)問題，其E3涵蓋了所有電磁學(xué)科，包括電磁兼容性、電磁干擾，電磁易損性，電磁脈沖，電子防護(hù)，以及閃電和靜電自然現(xiàn)象效應(yīng)[9]。另外，美軍還擁有多個(gè)E3實(shí)驗(yàn)室，開展設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)級(jí)電磁兼容性研究和試驗(yàn)評(píng)估，至少建有20個(gè)大型E3試驗(yàn)設(shè)施，其中6個(gè)具有全部E3試驗(yàn)?zāi)芰?。而俄羅斯對(duì)電磁環(huán)境的解釋是“戰(zhàn)場電磁環(huán)境是指特定區(qū)域內(nèi)，電子戰(zhàn)雙方使用各自電磁能的電子戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)成的信號(hào)的總和，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”[10]。

1.2 國內(nèi)電磁環(huán)境研究綜述

我國對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境的研究工作雖然開展得比較晚，但是隨著研究的深入，也取得了比較多的研究成果。對(duì)于如何認(rèn)識(shí)復(fù)雜電磁環(huán)境，不同學(xué)者基于自己對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的理解，給出了不同的認(rèn)識(shí)以及分類方法。

1.2.1 關(guān)于電磁環(huán)境的認(rèn)識(shí)

1）復(fù)雜電磁環(huán)境的表現(xiàn)

復(fù)雜電磁環(huán)境概念出現(xiàn)后，人們大都認(rèn)識(shí)到電磁環(huán)境是比較復(fù)雜的現(xiàn)象，然后人們根據(jù)自己的研究內(nèi)容對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境現(xiàn)象進(jìn)行了描述，這里主要有三種描述復(fù)雜電磁環(huán)境現(xiàn)象的方式：

①對(duì)電磁環(huán)境的總體描述：文獻(xiàn)[11]認(rèn)為復(fù)雜電磁環(huán)境是由于在戰(zhàn)場中各種電子信息裝備輻射的電磁信號(hào)形成的極其復(fù)雜、動(dòng)態(tài)變化的電磁環(huán)境；文獻(xiàn)[12]將復(fù)雜電磁環(huán)境描述為“空域表現(xiàn)無處不在，時(shí)域表現(xiàn)變幻莫測(cè)，頻域表現(xiàn)縱橫交錯(cuò)，能量密度強(qiáng)而不均”。

②按照不同輻射源類型描述：主要有雷達(dá)電磁環(huán)境、光電電磁環(huán)境、通信電磁環(huán)境等，例如包括雷達(dá)背景環(huán)境信號(hào)、有意干擾信號(hào)、目標(biāo)回波信號(hào)與雜波信號(hào)的雷達(dá)電磁環(huán)境[13]；包括民用通信信號(hào)環(huán)境、對(duì)抗雙方電子裝備無意干擾環(huán)境以及對(duì)方有意光電對(duì)抗干擾的光電電磁環(huán)境[14]等等。

③電磁環(huán)境的層次化形態(tài)：包括基本屬性層、物理空間層、波動(dòng)形態(tài)層、信號(hào)波形層、指紋特征層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、信息應(yīng)用層7層認(rèn)知，將電磁環(huán)境的認(rèn)知從二維結(jié)構(gòu)變成了具有層次特征的三維結(jié)構(gòu)，是從立體角度來認(rèn)識(shí)電磁環(huán)境[15]。

上述幾種描述方式從不同的側(cè)面對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境現(xiàn)象進(jìn)行了描述，并且都描述了電磁環(huán)境的共同特點(diǎn)，即包括動(dòng)態(tài)性、對(duì)抗性、多元性、模糊性等多種特性的復(fù)雜性。

2）電磁環(huán)境的復(fù)雜性

隨著人們對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境問題研究的逐步深入，大家逐漸認(rèn)識(shí)到電磁環(huán)境這種現(xiàn)象由實(shí)體產(chǎn)生，并且會(huì)受到外部因素的影響，而外部因素本身也是某種實(shí)體[16]。產(chǎn)生電磁環(huán)境的實(shí)體是雷達(dá)系統(tǒng)、通信電臺(tái)、光電設(shè)備等各種用頻電子信息系統(tǒng)，影響實(shí)體包括各種自然因素和人為因素，如地海雜波、云雨顆粒、陸?？掌脚_(tái)等。電磁環(huán)境產(chǎn)生實(shí)體輻射或接收電磁信號(hào)，電磁信號(hào)在經(jīng)過各種影響實(shí)體后形成復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，即復(fù)雜電磁環(huán)境。由于電磁環(huán)境受電子裝備的分布狀況、工作頻率、輻射功率、輻射方式、所處地理地物環(huán)境、氣象條件等多種影響，所以認(rèn)為電磁環(huán)境是復(fù)雜系統(tǒng)，具有多元性、動(dòng)態(tài)性、對(duì)抗性等復(fù)雜系統(tǒng)具有的特征，“復(fù)雜性”是其最本質(zhì)特征的概括[17]。對(duì)于電磁環(huán)境復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)主要有以下幾類研究：

①基于“時(shí)、空、頻、能、調(diào)制、極化”等六域描述復(fù)雜性。由于在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，大部分學(xué)者在本領(lǐng)域的研究都是基于空域、時(shí)域、頻域、能量域四個(gè)域認(rèn)識(shí)電磁環(huán)境[18]，所以最初有了時(shí)空頻能的復(fù)雜性[19]。文獻(xiàn)[20]針對(duì)電子對(duì)抗中壓制干擾和欺騙干擾在復(fù)雜電磁環(huán)境中的表現(xiàn)，提出一種二維指標(biāo)體系來描述復(fù)雜電磁環(huán)境。他們的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基于雷達(dá)脈沖描述字，從接收機(jī)抗干擾特性出發(fā)，提出了時(shí)、頻、空、能、極化、調(diào)制等六域評(píng)價(jià)指標(biāo)。除了上述六域以外，部分文獻(xiàn)還加入了密度域、碼域等不同的域（維度）[21]。

②對(duì)復(fù)雜性進(jìn)行分類，即客觀復(fù)雜性和主觀復(fù)雜性。這里主要根據(jù)對(duì)電磁環(huán)境度量的標(biāo)準(zhǔn)問題，如果是客觀的共同的宏觀度量標(biāo)準(zhǔn)，就是客觀復(fù)雜性[1]；如果針對(duì)某特定的電子設(shè)備、群體、或者系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的度量標(biāo)準(zhǔn)，就是主觀復(fù)雜性。對(duì)于客觀復(fù)雜性和主觀復(fù)雜性也有人將其稱為電磁環(huán)境的一般復(fù)雜性和個(gè)別復(fù)雜性。

③對(duì)復(fù)雜性進(jìn)行定量評(píng)估。文獻(xiàn)[22]以用頻裝備接收機(jī)的信噪比參數(shù)和用頻網(wǎng)絡(luò)可用性為依據(jù)，定義了用頻網(wǎng)絡(luò)的電磁環(huán)境復(fù)雜度度量標(biāo)準(zhǔn)，并提出了基于有向圖的電磁環(huán)境復(fù)雜度度量算法，定義了戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜度。文獻(xiàn)[23]建立了電磁環(huán)境復(fù)雜性模糊評(píng)估體系，構(gòu)建了模糊評(píng)判的數(shù)學(xué)模型，提出了一種模糊綜合評(píng)判的電磁環(huán)境復(fù)雜度評(píng)估方法。文獻(xiàn)[24]提出了基于信號(hào)特征的電磁環(huán)境復(fù)雜性定量計(jì)算方法，在信號(hào)樣式、信號(hào)數(shù)量、信號(hào)流密度、頻率分布等方面給出定量評(píng)估結(jié)果。

④基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究復(fù)雜性。電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等單位嘗試用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來描述戰(zhàn)場電磁環(huán)境，即將能夠以電磁波的形式向空間輻射電磁能量的設(shè)備或產(chǎn)生各種自然電磁現(xiàn)象的物質(zhì)抽象為輻射節(jié)點(diǎn)，將能夠接收處理電磁波的單元抽象為接收處理節(jié)點(diǎn)，本身既不發(fā)射也不接收處理電磁信號(hào)，但能將照射于其上的電磁信號(hào)反射出去并為接收節(jié)點(diǎn)所接收的單元作為中介節(jié)點(diǎn)，取得了初步的研究成果。

1.2.2 關(guān)于電磁環(huán)境分類

國軍標(biāo)中電磁環(huán)境等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)電磁環(huán)境的頻譜占用度、時(shí)間占有度、空間覆蓋率或電磁環(huán)境平均功率密度譜的大小對(duì)電磁環(huán)境的復(fù)雜程度進(jìn)行等級(jí)劃分[6]。所描述的復(fù)雜電磁環(huán)境呈現(xiàn)的是戰(zhàn)場上客觀的、共同的和宏觀的戰(zhàn)場電磁環(huán)境特征，其分級(jí)結(jié)果均傾向于指戰(zhàn)員，尤其是中高級(jí)指揮員對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場電磁態(tài)勢(shì)進(jìn)行宏觀的了解和掌控，能對(duì)戰(zhàn)場電磁環(huán)境的復(fù)雜性進(jìn)行一個(gè)初步的估計(jì)，但是對(duì)于在某地域、某時(shí)間段的某個(gè)用射頻裝備或某群作戰(zhàn)實(shí)體所感受的戰(zhàn)場電磁環(huán)境的影響程度卻不能給出明確結(jié)果。

目前的相關(guān)文獻(xiàn)中對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境的分類，主要提出了以下分類方法：

1）按照輻射信號(hào)類型分類[25]，即從產(chǎn)生戰(zhàn)場電磁環(huán)境的輻射源角度進(jìn)行分類，可分為雷達(dá)信號(hào)環(huán)境、雷達(dá)干擾信號(hào)環(huán)境、通信信號(hào)環(huán)境、通信干擾信號(hào)環(huán)境、光電信號(hào)環(huán)境、光電干擾信號(hào)環(huán)境、導(dǎo)航信號(hào)環(huán)境、導(dǎo)航干擾信號(hào)環(huán)境、敵我識(shí)別信號(hào)環(huán)境、敵我識(shí)別干擾信號(hào)環(huán)境、引信信號(hào)環(huán)境、引信干擾信號(hào)環(huán)境、背景信號(hào)電磁環(huán)境等。

2）按照受影響的電子信息系統(tǒng)分類[17]，即從處于戰(zhàn)場電磁環(huán)境中的各類電子裝備設(shè)備面臨的電磁環(huán)境角度進(jìn)行分類，可分為雷達(dá)電磁環(huán)境、雷達(dá)對(duì)抗電磁環(huán)境、通信電磁環(huán)境、通信對(duì)抗電磁環(huán)境、光電電磁環(huán)境、光電對(duì)抗電磁環(huán)境、導(dǎo)航電磁環(huán)境、導(dǎo)航對(duì)抗電磁環(huán)境、敵我識(shí)別電磁環(huán)境、敵我識(shí)別對(duì)抗電磁環(huán)境、引信電磁環(huán)境、引信對(duì)抗電磁環(huán)境等。

3）按照電磁環(huán)境信號(hào)復(fù)雜度等級(jí)分類[26]，利用層次分析法對(duì)人為電磁環(huán)境的復(fù)雜程度建立了遞階層次結(jié)構(gòu)，可將給定空間、時(shí)間內(nèi)的電磁環(huán)境分為潔凈電磁環(huán)境、輕度復(fù)雜電磁環(huán)境、中度復(fù)雜電磁環(huán)境、重度復(fù)雜電磁環(huán)境、極度復(fù)雜電磁環(huán)境。

4）基于裝備作戰(zhàn)效能的復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜度分級(jí)[6]，即從電磁環(huán)境的相對(duì)性和可控性分析，利用裝備對(duì)電磁環(huán)境的不同感受，根據(jù)裝備在環(huán)境中的作戰(zhàn)效能，對(duì)裝備面臨的環(huán)境復(fù)雜度分為：I級(jí)、II級(jí)、III級(jí)和IV級(jí),分別對(duì)應(yīng)于簡單、輕度、中度和重度復(fù)雜電磁環(huán)境。

5）為了便于評(píng)估用頻裝備的電磁環(huán)境適應(yīng)能力,文獻(xiàn)[27]提出了一種嚴(yán)酷等級(jí)逐步加大的用頻裝備檢測(cè)電磁環(huán)境的分類方法,其分類思路為首先將用頻裝備檢測(cè)電磁環(huán)境分成四大類：I類為平臺(tái)基礎(chǔ)電磁環(huán)境；II類為非對(duì)抗性干擾電磁環(huán)境；III類為電子對(duì)抗性干擾電磁環(huán)境；IV類為瞬變電磁脈沖環(huán)境。然后依據(jù)分類原則對(duì)每類電磁環(huán)境涉及的主要電磁現(xiàn)象進(jìn)行微分類。

針對(duì)上述幾種分類方法進(jìn)行分析，第一、二種主要從信號(hào)體制上對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行分類，看似很全面，但是在實(shí)際外場試驗(yàn)與評(píng)估中，由于受實(shí)際測(cè)試條件的限制，特別是由于電子裝備技術(shù)的發(fā)展，要將雷達(dá)信號(hào)和通信信號(hào)等區(qū)分開來難度很大。第三種分類是對(duì)戰(zhàn)場電磁環(huán)境的整體態(tài)勢(shì)進(jìn)行描述，該等級(jí)在實(shí)際試驗(yàn)中很難操作，另外，電磁環(huán)境的復(fù)雜度對(duì)試驗(yàn)裝備的影響程度并不是一個(gè)線性關(guān)系，以雷達(dá)裝備為例，噪聲和假目標(biāo)對(duì)雷達(dá)干擾時(shí)，電磁環(huán)境復(fù)雜度對(duì)干擾效果沒有必然關(guān)聯(lián)效果。而且，相同的環(huán)境對(duì)不同的設(shè)備產(chǎn)生的影響也不相同，所以，單純從采用電磁環(huán)境復(fù)雜度等級(jí)設(shè)置進(jìn)行試驗(yàn)有很大的局限性[28]。第四種分類方法主要困難在于作戰(zhàn)效能很難評(píng)估。第五種分類方法便于指導(dǎo)用頻裝備體制論證單位建立用頻裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性的指標(biāo)體系,便于電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)的組織實(shí)施,便于對(duì)用頻裝備電磁環(huán)境適應(yīng)性能進(jìn)行總體評(píng)價(jià)。

以上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)中對(duì)電磁環(huán)境的分析，大都是就電磁環(huán)境研究電磁環(huán)境，只反映了電磁環(huán)境的某一個(gè)側(cè)面,這些電磁環(huán)境分類方法在實(shí)際模擬構(gòu)建應(yīng)用中也存在著一定的困難。例如，雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾性能評(píng)估需求以及復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)需求迫切需要對(duì)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的特性進(jìn)行深入分析。同時(shí)，根據(jù)特性分析的結(jié)果，利用現(xiàn)有的模擬手段，形成一套標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)環(huán)境模擬方法，以供試驗(yàn)與評(píng)估過程的應(yīng)用。目前，人們對(duì)雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的特性認(rèn)識(shí)是根據(jù)雷達(dá)接收機(jī)所接收到的信號(hào)來源分為四個(gè)主要的環(huán)境要素：目標(biāo)回波、環(huán)境雜波、背景信號(hào)、干擾信號(hào)。鑒于此，也就催生了四大類信號(hào)模擬器，即目標(biāo)回波模擬器、環(huán)境雜波模擬器、背景信號(hào)模擬器、干擾信號(hào)模擬器。這些模擬器在雷達(dá)系統(tǒng)的測(cè)試與評(píng)估中正發(fā)揮著重要的作用。然而，如何利用這些模擬器來開展雷達(dá)類裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)評(píng)估給人們帶來了一系列困難。分析原因，主要在于這四個(gè)環(huán)境要素的分解是從信號(hào)來源的角度提出的，其各個(gè)要素特性之間存在著一些相似性，導(dǎo)致考核評(píng)估時(shí)無法做到各項(xiàng)指標(biāo)具有獨(dú)立、正交、完備的特點(diǎn)。尤其以干擾信號(hào)模擬器為例，其遮蓋性干擾的特性與背景信號(hào)模擬器有部分相似，其欺騙性干擾的特性又分別與目標(biāo)回波和環(huán)境雜波都有部分相似，這就導(dǎo)致各模擬器之間存在相互交疊，無法完全獨(dú)立。

1.2.3 綜合對(duì)比分析

綜合比較以上國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀，不難看出我國在復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)問題研究與實(shí)際應(yīng)用方面與國際先進(jìn)國家還存在很大差距。以美國為例，電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)評(píng)估已貫穿于美國信息化武器裝備采辦全壽命周期，有效保證了美軍武器裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力。而我國目前對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)識(shí)、分類還缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，必須采用系統(tǒng)的、科學(xué)的、理論的方法，全面研究解決復(fù)雜電磁環(huán)境研究基礎(chǔ)問題，促進(jìn)我信息化武器裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)能力的提升。

戰(zhàn)場電磁環(huán)境特性認(rèn)知問題受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，整體上呈現(xiàn)出研究內(nèi)容不斷擴(kuò)展，理論方法不斷創(chuàng)新等特點(diǎn)，但也存在較大差異。在電磁環(huán)境特性研究方面，國內(nèi)外均注重于突破電磁環(huán)境的一般性、單一特性描述，實(shí)現(xiàn)電磁環(huán)境的定量化、整體性描述，在電波傳播特性等方面都取得了較好的發(fā)展。在軍事領(lǐng)域，美軍已建立了相對(duì)完善的軍用標(biāo)準(zhǔn)體系，較好地指導(dǎo)了電磁環(huán)境效應(yīng)研究及軍事活動(dòng)開展，而國內(nèi)的軍用標(biāo)準(zhǔn)體系尚處于研究構(gòu)建階段，完備性和可操作性上有所欠缺。而對(duì)于電磁環(huán)境復(fù)雜性問題的描述，國內(nèi)較之國外開展了更多方法性研究。另外，目前國內(nèi)外在戰(zhàn)場電磁環(huán)境的認(rèn)識(shí)領(lǐng)域都有相關(guān)研究，只是根據(jù)不同的軍事應(yīng)用需求表現(xiàn)出研究側(cè)重點(diǎn)的差異，國外對(duì)戰(zhàn)場電磁環(huán)境的認(rèn)識(shí)重點(diǎn)在于解決戰(zhàn)場電磁兼容問題，并推進(jìn)了E3問題的研究，取得了較多的研究成果，而國內(nèi)戰(zhàn)場電磁環(huán)境認(rèn)識(shí)研究主要注重戰(zhàn)場的監(jiān)測(cè)、頻譜感知、電波傳播建模以及戰(zhàn)場電磁環(huán)境可視化等方面，研究結(jié)論的實(shí)用性、實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性相對(duì)于國外都有很大差距。國內(nèi)對(duì)戰(zhàn)場電磁環(huán)境研究重點(diǎn)在于提升對(duì)未知戰(zhàn)場電磁環(huán)境的認(rèn)知能力，尚還沒有形成成熟的理論，在研究方法及應(yīng)用技術(shù)方面成熟的研究成果也很少，從目前的研究成果來看，在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)在硬件系統(tǒng)建設(shè)或軟件方面均起步較晚，與技術(shù)先進(jìn)國家存在較大差距。

2 發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1 國外發(fā)展趨勢(shì)分析

當(dāng)前，國際上對(duì)電磁環(huán)境認(rèn)知的研究發(fā)展呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：

1）研究內(nèi)容不斷擴(kuò)展

針對(duì)電磁環(huán)境復(fù)雜、多變的特性，電磁環(huán)境綜合動(dòng)態(tài)特性已逐漸成為電磁環(huán)境認(rèn)知研究的重點(diǎn)內(nèi)容，主要包括：建立能夠滿足電磁環(huán)境效應(yīng)研究基本要求的電磁環(huán)境綜合動(dòng)態(tài)特性模型庫，形成復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知理論；實(shí)現(xiàn)典型工作場景下逼真的復(fù)雜電磁環(huán)境動(dòng)態(tài)交互模擬等。

2）研究方法不斷創(chuàng)新

對(duì)于電磁環(huán)境的研究，傳統(tǒng)的單一信號(hào)層面的研究逐步表現(xiàn)出明顯的局限性，研究人員開始逐步引入新的研究方法，采用許多前沿的科學(xué)思想和學(xué)術(shù)觀點(diǎn)研究復(fù)雜電磁環(huán)境，并形成新的研究思路。例如在電磁環(huán)境綜合動(dòng)態(tài)特性方面，引入了分形、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等理論來研究電磁環(huán)境本質(zhì)特性，探索建立新型的電磁環(huán)境認(rèn)知模型。

3）與其他學(xué)科不斷融合

傳統(tǒng)的電磁科學(xué)、新興的信息科學(xué)、前沿的復(fù)雜性科學(xué)等多學(xué)科的融合，正不斷催生復(fù)雜電磁環(huán)境研究領(lǐng)域中的許多新技術(shù)生長點(diǎn)。不斷發(fā)展中的復(fù)雜系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、集成控制技術(shù)等的廣泛研究應(yīng)用，促進(jìn)了復(fù)雜電磁環(huán)境研究的發(fā)展，也拓展了復(fù)雜電磁環(huán)境研究的應(yīng)用方向。

2.2 國內(nèi)發(fā)展趨勢(shì)分析

1）基于復(fù)雜科學(xué)認(rèn)識(shí)電磁環(huán)境的復(fù)雜性

隨著電子信息裝備體系化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，電子信息系統(tǒng)本身及其面臨的電磁環(huán)境復(fù)雜性越來也強(qiáng)，復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知涉及到的內(nèi)容很廣，從復(fù)雜性科學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、信號(hào)理論、電磁場和天線理論、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)均有所涉及。目前的研究雖然引入了許多復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論，但缺乏對(duì)復(fù)雜性科學(xué)本源問題進(jìn)行討論，雖然開展了一些方法性的研究，并沒有真正把復(fù)雜電磁環(huán)境看成一個(gè)充滿了未知與不確定性的復(fù)雜系統(tǒng)。復(fù)雜電磁環(huán)境不僅體現(xiàn)在對(duì)抗干擾，同時(shí)也包含了截獲、探知和分析等方面。從干擾層面上講，兩個(gè)輻射源之間信號(hào)傳遞的成功率體現(xiàn)了電磁環(huán)境的復(fù)雜性。同樣，在一個(gè)電磁環(huán)境中尋找一個(gè)信號(hào)或輻射源，或分析整個(gè)電磁環(huán)境的設(shè)備連接關(guān)系，分析重要設(shè)備所在等的難易程度也是復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜性的體現(xiàn)。因此，對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜性的研究，需要從復(fù)雜性科學(xué)的研究成果入手，找到復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜性的來源和本質(zhì)特征，建立一套符合復(fù)雜性科學(xué)大框架的認(rèn)知方式[29]。

2）基于相關(guān)性認(rèn)識(shí)復(fù)雜電磁環(huán)境

研究電磁環(huán)境的目的，就是要?jiǎng)?chuàng)新電子信息裝備的試驗(yàn)鑒定，構(gòu)建逼真的貼近實(shí)際應(yīng)用的電磁環(huán)境，其重點(diǎn)研究對(duì)電子信息裝備有影響的電磁環(huán)境，什么樣的電磁環(huán)境對(duì)電子信息裝備有影響，這就需要通過分析電磁環(huán)境中不同射頻電磁信號(hào)與電子信息裝備之間的作用機(jī)理，按照信號(hào)與電子信息裝備接收機(jī)之間的相關(guān)性，研究基于相關(guān)性的射頻電磁信號(hào)分類標(biāo)準(zhǔn)與方法。

3）電磁環(huán)境智能認(rèn)知

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子信息裝備種類越來越多、應(yīng)用越來越廣泛，進(jìn)而導(dǎo)致電磁頻譜資源匱乏、擁堵的現(xiàn)象也越來越突出，在日益復(fù)雜的環(huán)境及密集的雜波、多目標(biāo)背景下，新型智能化的認(rèn)知無線電、認(rèn)知雷達(dá)等相繼應(yīng)運(yùn)而生，為有效地控制電磁空間、取得戰(zhàn)場電磁頻譜優(yōu)勢(shì)，應(yīng)對(duì)認(rèn)知技術(shù)不斷發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，世界各國都在尋找最優(yōu)的智能方法感知復(fù)雜電磁環(huán)境。在復(fù)雜的戰(zhàn)場電磁環(huán)境中，面對(duì)不斷出現(xiàn)的新型威脅，未來的先進(jìn)電子戰(zhàn)裝備將以一種“智能”的方式，自適應(yīng)地感知戰(zhàn)場電磁環(huán)境的瞬息萬變，并能夠在幾納秒的短時(shí)間內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整到最佳性能，進(jìn)而使作戰(zhàn)體系中的各種裝備能夠迅速而準(zhǔn)確的偵察、干擾和打擊這些威脅[30]。

3 結(jié)束語

對(duì)電磁環(huán)境的認(rèn)識(shí)和分類是電磁環(huán)境研究的基本問題，認(rèn)清電磁環(huán)境的復(fù)雜性及弄清其分類有助于解決電子信息裝備實(shí)戰(zhàn)化檢驗(yàn)難題。本文綜述了國內(nèi)外對(duì)于復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知和分類方法，對(duì)比了國內(nèi)與國外在電磁環(huán)境方面研究的差距。從研究內(nèi)容、方法和手段等方面總結(jié)了國外在電磁環(huán)境認(rèn)知方面研究發(fā)展的特點(diǎn)，展望了國內(nèi)在電磁環(huán)境復(fù)雜性認(rèn)知、相關(guān)性認(rèn)識(shí)和智能化發(fā)展方面的發(fā)展趨勢(shì)。