基于战场雷达电磁环境构建技术研究

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战场电磁环境可视化研究

战场电磁环境可视化研究Ξ王英志,章新华,张新杰(海军大连舰艇学院,辽宁大连　116018) 摘　要:对电磁空间的信息争夺是敌我双方争夺“信息优势”的主要战场。

战场电磁环境的透明化及其作战研究是一个急需解决的问题。

从作战指挥需要出发,提出了战场电磁环境可视化系统的设计原则及应满足的具体要求,列举了实现电磁环境可视化的几个基本要素,最后,对电磁环境可视化的技术实现做了详细介绍。

关键词:战场电磁环境;电磁态势;电磁环境可视化中图分类号:O441;TP391 文献标识码:A 文章编号:10092086X (2004)0620038205I nvestigation into the visualization of w ar 2field electromagnetic environmentWANG Y ing 2zhi ,ZHANG X in 2hua ,ZHANG X in 2jie(Dalian Navy Academy ,Dalian 116018,China )Abstract :The in formation contest in electromagnetic space is the primary field for the tw o sides of the warfare.The vitrification of war 2field electromagnetic environment and its operation research is a urgent prob 2lem needed to be s olved.C onsidering the requirement of combat direction ,the design principle of the visualiza 2tion system of electromagnetic environment and its concrete requirement are given ,and several basic elements which can realize the visualization of electromagnetic environment are explicated 1The technology realization of the visualization of electromagnetic environment is analyzed.K ey w ords :Battlefield electromagnetic environment ;E lectromagnetic situation ;Visualization of electromagnetic environment1　引　言在电磁空间这条无形的战线上,对战场电磁环境的描述一直是制约指挥员实施准确、高效指挥的关键环节。

战场复杂电磁环境的仿真与构建方法研究

要。随着干扰和抗干扰技术不断发展，战场电磁环
境也随之复杂多变。存一定的作战时空内，战场复
模拟器仿真构建法，主要是用信号辐射源模拟
杂电磁环境主要指人为电磁发射和自然电磁现象的电磁信号，构建出复杂电磁环境。利用模拟器，产生
收稿日期：２０１Ｏ－０５—１０作者简介：丁潇（１９８６一），男，河南信阳人，硕士研究生，主要从事电磁场仿真与效应评估技术研究。
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装备环境丁程
焦点，所以取得制电磁权对获得战争主动权至关重１．２模拟器仿真构建法
关键词：电磁环境；仿真；战场中图分类号：ＴＰ３９１．９；０４４１文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—９２４２（２０１１）０１—００３３—０５
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣ０ｎｓｔｒｕｃｔｉ０ｎＭｅｔｈｏｄｏｆＣｏｍｐｌｅｘＢａｔｔｌｅｆｉｅｌｄＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ＤＩＮＧＸｉａｏＣＨＥＮＹａ—ｚｈｏｕ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃａｎｄＥｌｅｃｔｒ０ｍａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙａｎｄｆｉｇｈｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗｅａｐｏｎ，ａｎｄａｌｓｏｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｉｎｇｔｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ—ｂａｓｅｄｗａｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｗｅａｐｏｎｕｎｄｅｒｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｉｔｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｏｃａｒｒｙｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ—ｂａｓｅｄｗａｒａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｒｅｖｅｒｂｅｒａｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｖｅｉｌｆｙｔｏｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｖａｌｉｄａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｍｐｌｅｘｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｗｅａｐｏｎ．

基于半实物仿真的雷达侦察装备试验电磁环境构建研究

ｅｖｒｎｅｔｃｎｂｏｓｒｃｅｔｏｔｅｔｒｏｉａ，ａｄｔｅｃｓｓｌｗ．ｎｉｏｍｎａｅｃｎｔｔｄｗｉｈｕｘｅｉｒｓｇｌｕｎｎｈｏｔｉｏＫｅｗｏｄ：ｒｄｙｒｓａａｒ
ｅｉｍｅｔｅｅｔｏｇｅｉｍｎｉｏｅｔＲＦｓｇａ；ｐｕｑｐｎ；ｌｃｒｍａｎｔｓｅｖｒｎｎ；ｉｌｍａｍｎ
能够根据搜集的雷达信号及干扰样式等信息或自定义参数，精确描述战场辐射源信息及干扰信号信息。其示意图如图１示。所
（）作频率范围１工目前雷达工作频率范围已经达到０３Ｇｚ．Ｈ～
４Ｇｚ甚至达到０３Ｇｚ０Ｇｚ０Ｈ，．Ｈ～１０Ｈ。
达侦察装备试验，射源应在３０范围内多角度辐６。布放的，空间距离应满足雷达侦察天线的最小且测试距离要求（达侦察天线的最小测试距离由雷相位、向幅度、向幅度三个条件确定。其中，横纵
措施）。
３电磁环境构建方法
战场电磁环境是战场全体辐射信号的集合。组成该集合的基本元素是某一时刻来自某一辐射源的射频脉冲。目前，建战场电磁环境的方法构主要有数字仿真方法、射频信号模拟方法、装实实
幅度与纵向幅度条件，由于射频信号辐射源大都
采用小口径辐射天线而易于满足）。

军事雷达系统的设计与研究

军事雷达系统的设计与研究军事雷达是现代战争中必不可少的技术手段。

随着科技的快速发展，军事雷达系统的设计和研究也逐渐成为了一个热门领域。

本文将探讨军事雷达系统的设计和研究。

一、军事雷达的基础原理军事雷达系统是基于雷达技术原理而设计的。

雷达技术是利用电磁波在空间中的传播以及反射、散射等规律，来实现目标探测、跟踪和测距的技术手段。

基本的雷达系统由发射装置、接收装置和信号处理装置三部分组成。

军事雷达的原理同样基于电磁波的传播和反射规律。

但与民用雷达不同的是，军事雷达在设计上需要注意其隐蔽性和抗干扰性。

其原理可以简单地概括为：发射端向目标发射电磁波，目标对电磁波进行反射，反射回来的电磁波被接收端接收到，通过信号处理得到目标的位置以及其他参数信息。

二、军事雷达系统的设计要求军事雷达系统的设计需要考虑到其在复杂电磁环境中的工作特点和战场的复杂环境。

其主要设计要求如下：1. 高精度和高性能：军事雷达系统需要能够在面对不同距离、速度、高度等目标时精确地探测、跟踪和识别目标，以便战场指挥员做出及时的决策。

2. 抗干扰性和隐蔽性：战场是一个电磁环境极为复杂的环境，军事雷达系统必须具备一定的抗干扰能力。

同时，在设计中需要考虑到设备的隐蔽性，使敌方无法轻易地发现。

3. 适应多种环境：军事雷达系统应该能够应对多种环境的工作，例如极端天气和夜间作战等。

4. 易于使用和维护：军事雷达系统需要易于操作和维护，以便战场指挥员能够快速地进行部署和操作，同时也可减少因维护困难而出现的故障。

三、军事雷达系统的研究进展近年来，随着军事技术的高速发展，军事雷达系统的研究也在不断深入。

具体包括以下几个方面：1. 信号处理：信号处理是军事雷达系统中非常重要的一个环节。

近年来，研究人员已经开始尝试利用深度学习等人工智能技术来提高雷达系统的信号处理能力，以便更加精确地探测目标，并减少误报率。

2. 抗干扰性：在战场上，敌方可能采取各种手段来干扰雷达系统的工作。

信息化战场电磁态势问题研究

信息化战场电磁态势问题研究作者：刘国营来源：《电子技术与软件工程》2015年第04期本文介绍了信息化战场上电磁态势的基本概念及构成要素，分析了影响战场电磁辐射源布局的主要因素，同时就如何科学准确把握战场电磁态势，有效开展电子对抗，最终夺取制电磁权进行了探索。

【关键词】信息化战场电磁态势电子对抗信息化战场上交战双方大量使用电子信息装备，既有敌方电磁干扰，又有我方用频装备产生的自扰互扰，还有民用电磁辐射等因素综合作用形成的电磁环境，呈现出空域上相互交织，时域上动态变换，频域上交叉重叠、能域上跌宕起伏的复杂态势，对作战行动和武器装备效能的发挥产生严重影响。

分析研究信息化战场电磁态势，对有效开展电子对抗，夺取制电磁权具有重要意义。

1 信息化战场电磁态势概述1.1 战场电磁态势的概念战场电磁态势是指战场上敌我双方电磁力量对峙的状态和形成的形势。

信息化条件下作战所面对的战场环境，除了包括地理环境、水文气象环境、经济社会环境等要素，还有复杂的电磁环境。

电磁环境直接表现为在特定的作战时间及战场空间，以自然电磁辐射为基础，加上雷达、通信、广播、电视等用频装备产生的电磁辐射和电磁活动的总体状态。

电磁态势是交战双方为达成某种作战目的，通过电子信息装备或系统的配置动作和相互作用面形成的，对有形战场中的作战行动有着重要的支撑作用。

不同的作战规模、作战对象、作战目的、交战双方投入的电磁辐射源数量和质量不同，产生的辐射能量也不同，导致电磁环境态势各异，进而对战役、战斗进程和发展变化影响也不尽相同。

1.2 战场电磁态势的构成要素战场电磁态势构成的要素主要包括：一是敌我双方电磁辐射源的类型、配置位置、数量、分布密度、战技性能、可能的作用范围及当前作战部署及当前行动状态等信息；三是在共同的战场电磁环境下，我方各种用频装备产生自扰和互扰的情况；四是敌方实施电子进攻对我方用频装备造成的影响情况以及可能的威胁情况；五是整个作战区域或指定的区域、指定频段的电磁环境复杂程度；六是在一定的地域、一定的时域，电磁频谱资源被占用的情况。

虚拟战场电磁环境雷达信号建模方法

虚拟战场电磁环境仿真系统用于生成典型地．空反辐射导弹武器仿真系统所需的作战想定和虚拟战场电磁环境。仿真系统能够产生到达被动雷达、导引头等接收设备天线处的辐射源信号脉冲流，为分析评估被动雷达、导引头等接收设备的性能提供支持。信息化战争条件下，电子对抗与反对抗日趋激烈，雷达、干扰机等电子设备广泛应用，信号调制样式、参数多变，战场空间电磁环境密集、复杂。利用数字仿真方法生成虚拟战场电磁环境具有使用灵活、经济高效的特点，是一种切实可行的研究手段【。ｌ】在对虚拟战场电磁环境进行仿真时，需要对雷达、干扰机、ＴＡ（ＡＣＮ战术空中导航系统）、ＩＦ（我Ｆ敌识别器）、ＪＩＴＤＳ（联合战术信息分发系统）等不同类型的辐射源进行分析和建模。上述诸多类型的辐射源中，雷达所占的比重大，种类繁多，因而对雷达辐
２．ｎｉ６８０ｏＬＵｔ３８ｆＡ，Ｌｏａｇ４０，ＣｉａＰｕｙｎ７３ｈｎ）１０
．
ＡｂｔａｔＡｉｎｔｔｅｐａｔａｅｕｒｍｅｔｏｅｖｒａａｔｆｌｌｃｒｍａｎｔｎｉｏｍｅｔｓｍｕａｉｎｉｓｒｃ：ｍｉｇａｈｒｃｉｌｒｑｉｃｅｎｓｆｔｉｔｌｂｔｌｉｄｅｅｔｏｇｅｉｅｖｒｎｎｉｌｔｎａｈｕｅｅｃｏｓｒａｅｔ．ｉａｔｒｄａｏｓｉａｏｉｌｔｎｓｓｅｕｆｃ — ａｒｎｉａｉｆｎｍｓｌｗｅｐｎｓｍｕａｉｙｔｍ，ｔｋｎｈｙｉａｉｏｅｒｄｏ — ｉｉｅｏａｉｇｔｅｔｐｃｌａｒｍａａＡＮ／．ｂｒＡＰＳ１５ａ．４ｓａｎｅａｌ，ｔｅｍｅｈｄｏａａｉｎｌｍｏｅｉｇｔａａｐｉｄｔｅｖｒａｂｔｅｅｄｌｃｒｍａｎｔｎｉｎｎｘｍｐｅｈｔｏｆｒｄｒｓｇａｄｌｈｔｐｌｏｔｉｕｌａｌｆｌｅｅｔｏｇｅｉｅｖｒｍｅｔｎｅｈｔｉｃｏ

战场电磁环境

战场电磁环境在现代战争中，电磁环境已经成为了一个至关重要的因素，对军事作战和国家安全产生了深远的影响。

电磁环境包括电磁频谱、通信系统、电子战、雷达、卫星通信等各种电子元素，这些元素在战场上起着关键作用。

本文将探讨战场电磁环境的重要性，以及如何有效地管理和应对这一环境。

1. 电磁环境的重要性电磁环境是现代战争的关键元素之一。

它直接影响通信、导航、情报收集和战斗行动。

在现代军事中，通信系统的可靠性至关重要，因为它们允许部队之间实现信息共享和指挥控制。

此外，电磁环境也用于情报搜集，包括监听、侦察和雷达监视。

电子战系统则允许部队干扰敌方通信和雷达系统，从而削弱其作战能力。

卫星通信在远程军事行动中起到关键作用，它们提供了精确的导航、定位和通信功能。

2. 电磁环境管理为了有效应对电磁环境的挑战，军队需要积极管理电磁频谱。

这包括频谱监测、频谱分配和频谱规划。

频谱监测是指对电磁频谱的实时监测，以便了解电磁干扰和电子战行动。

频谱分配是指确保不同军事部队和平民通信系统之间的频谱不会发生冲突。

频谱规划涉及决定哪些频段分配给不同的军事和民用用途。

3. 电磁环境应对军队必须采取措施来应对电磁环境中的威胁。

这包括发展先进的电子战系统，用于干扰敌方通信和雷达系统。

此外，军队还需要采取保护措施，以确保其通信系统不易受到干扰。

这可以包括加密通信、频谱分散和使用抗干扰技术。

4. 电磁环境的未来趋势电磁环境在未来仍将持续演变。

随着技术的不断发展，新的通信系统和电子战技术将不断出现。

卫星通信系统将变得更加重要，因为它们提供全球通信覆盖。

此外，无人系统（如无人机和自动驾驶车辆）也将成为电磁环境的一部分，因为它们依赖于电子通信和导航。

5. 结论战场电磁环境是现代战争中至关重要的元素。

有效管理和应对这一环境对于军事作战和国家安全至关重要。

军队必须采取措施来保护其通信系统，并发展先进的电子战技术。

同时，随着技术的不断发展，电磁环境将继续演变，军队必须不断适应这些变化，以确保其作战能力。

靶场复杂电磁环境构设方法研究

靶场复杂电磁环境构设方法研究作者：王国松马冬冬刘宗福来源：《数字技术与应用》2017年第11期摘要：在复杂电磁环境下开展电子装备适应性试验和基地化训练，电磁环境构设与运用水平是检验试验和训练效果的关键因素，目前靶场电磁环境构设与实战化训练需求相比还有差距，在构设标准、理论体系和基础研究上还有待加强。

本文从复杂电磁环境构设存在的问题和任务需求出发，开展复杂电磁环境构设能力分析，提出复杂电磁环境构设应对策略及方法，为提升复杂电磁环境构设的精细化水平提供参考。

关键词：靶场；复杂电磁环境；构设方法中图分类号：TN97 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）11-0041-02随着装备技术和信息化作战样式的发展，复杂电磁环境下装备试验和部队训练在靶场地位日益凸显，在复杂电磁环境下开展电子装备适应性试验和基地化训练，电磁环境构设与运用水平是检验试验和训练效果的关键因素[1]。

经过多年的装备建设，靶场已初步形成了构建复杂电磁环境的能力，但随着军事训练任务拓展和被试训装备性能提升，现有复杂电磁环境构设条件和方法在精细化、标准化、体系化、专业化发展上还需进一步提升。

1 当前复杂电磁环境构设存在的问题靶场目前具备一定的复杂电磁环境构设能力，可在一定区域构设可调可控的雷达及通信信号背景环境、多种样式的雷达和通信干扰环境、火控及末制导雷达等威胁环境，但随着试训任务拓展和理论研究的深入，逐渐暴露出了一些复杂电磁环境构设方面亟待解决的问题。

（1）构建标准仍需探讨。

目前靶场电磁环境构设中雷达信号环境主要以电磁脉冲数量来描述，缺少电磁信号较为精细的构建标准，如时、频、能、空、极化、调制等域的标准，对被试训装备有效接收带宽内的信号情况考虑不多。

另外，在电磁环境的定量分级描述从不同的角度会有不同的方法，且每种描述方式也都有一定的局限性，经过相关资料研究表明，电磁环境度量具有多种观点和表述方式，迄今没有定论，所以靶场复杂电磁环境构设标准仍需进一步研究探讨。

战场复杂电磁环境效能评估准则研究[论文]

战场复杂电磁环境效能评估准则研究摘要：战场复杂电磁环境对武器装备的安全性和作战效能的发挥具有重要影响，对信息化战争意义重大。

采用模糊层次分析方法，运用定性和定量相结合的模糊综合评判法，初步建立一套战场复杂电磁环境效能评估准则，并应用该方法对某型作战平台作战效能进行定量评估，结果验证该评估准则的可用性。

关键词：复杂电磁环境效能评估研究中图分类号：e91 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）006-116-031 引言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。

对军用信息功能系统（装备）所感受到的战场复杂电磁环境效能进行评估，重点是确立一套客观的、可信的、有效的和实用的评估准则。

而战场复杂电磁环境效能评估准则涉及到的因素很多，建立一个科学合理的评估指标体系是评估准则研究的重点。

2 战场复杂电磁环境效能的描述和分析2.1 战场复杂电磁环境效能描述方法与其它有形的战场环境一样，看似无形的战场电磁环境也是客观实在存在的，我们可以从空域、时域、频域、能域等四个方面来描述电磁环境的本质特征，并力图对这些特征给出科学直观的表达方式，以便军事人员迅速理解、把握战场电磁环境，做出科学的判断和决策。

2.2 战场复杂电磁环境效能分析方法我们把军用信息功能系统所应对的电磁环境效能分为三个部分：系统内部分系统和设备的电磁环境效能、系统平台自身的电磁环境效能和系统外部的电磁环境效能。

其中本文研究的重点是放在如何对单个装备或群体（平台）所感受到的外部复杂电磁环境的影响程度进行评估，即系统外部的电磁环境效能研究。

对于单个信息装备或群体所应对的外部复杂电磁环境特征，我们可以以图1所示的战场复杂电磁环境分析方法示意图为参考进行分析。

根据图中所示，我们可以从空域、时域、频域和能域四个方面对外部复杂电磁环境产生的原因及影响进行分析，并从前门耦合和后门耦合两方面来分析复杂电磁环境对系统（装备）的影响途径。

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战场复杂电磁环境视景仿真研究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作战想定和虚拟战场电磁环境。

系统采用视景仿真形式，形象直观地显示辐射源的布局设置，获得虚拟战场复杂电磁环境的综合电子沙盘。

战场电磁环境视景仿真具备电子战驱动能力，可以从电磁辐射角度对仿真结果进行分析和推演，提供一定方案的电子战驱动能力。

同时，系统得出的相关数据，可提供策略方案判断，如：通信网络规划、雷达与干扰威力估算、测向估计、辐射源与测向台布置辅助、航路规划辅助等实际应用功能。

战场电磁环境视景仿真是多系统、多学科、多层次的交叉应用体系。

仿真系统总体设计主要由4个模块组成，分别是虚拟场景仿真、电磁模型建立、电子兵力生成和综合计算与分析。

电子装备试验电磁环境构建方法

２１战场电磁环境构成．
战场电磁环境是指一定的战场空间内对作战有影响的电磁活动和现象的总和… １。战场电磁环
境主要由人为电磁辐射、自然电磁辐射和辐射传
播因素组成，图ｌ如所示，种组成要素直接决定三着战场电磁环境的形态，中人为电磁辐射是战其
ｏｑｉｍｎｅｆｍａｃ，ｂｅｔａｄｅｍｎｌｔｍｇｅｃｅｖｎｎｏｓｕｔｇｉｃｎｎｅｐｅｔｐｒｒｎｅｏｊｃｎｌｅｔｏｅｅｒａｎｔｎｉｍｅｔｃｎｔｃｉｓｏ — ｕｏｅｆｃｏｉｏｒｒｎ
崔积丰，田益明，韩伟
（解放军９４４１０部队，皇岛０６０）秦６０１
摘要：建近似实战的复杂电磁环境，构是科学检验电子武器装备的前提条件。分析了战场电磁环境的构成、特点，电磁环境对装备性能影响的角度出发，究确定了雷达对抗装备试验电从研磁环境构建的对象、素，据综合构建的方法，行了雷达对抗装备试验电磁环境构设流程要根进
ｍｅｔｅｏｓｍｕｈｍｏｅｃｍｐｅ．Ｃｎｔｃｉｇａｐｏｉｔｅａｔａｏａｌｃｒｍａｎｔｎｉｎｃｍｅｃｒｏｌｘｂｏｓｕｔｐｒｘｍａｉｃｕｌｃｍｂｔｅｅｔｒｎｖｏｇｅｉｅｖ— ｃｏｍｅｔｉｔｒｃｎｉｏｆｔｔｌｃｒｉｑｉｍｅｔｈｏｏｉｇａｄｃａａｔｒｓｃｏｒｎｎｅｐｅｏｄｔｎｏｓｉｇｅｅｔｎｃｅｕｐｎ．Ｔｅｃｍｐｓｎｎｈｒｃｅｉｔｆｔｅｓｈｉｅｎｏｉｈｂｔｅｅｄｅｅｔｍａｎｔｎｉｎｎｓａａｚｄ，ｆｍｅｉｆｅｃｆｅｅｔｍａｎｔｎｉｎｎａｔｆｌｌｃｒｇｅｉｅｖｒｍｅｔｎｌｅｌｉｏｃｏｉｙｒｔｌｎｅｏｌｃｒｇｅｉｅｖｒｍｅｔｏｈｎｕｏｃｏ

复杂电磁环境下战场电磁频谱动态管理研究

三是建立了较为完善的电磁频谱管理系统。首先，军依据美国国防部体系架构框架开发了国美
分配准则，战场电磁频谱进行动态实时管理、对分
使用计划。２）权威的管理机构。需要设立专门的电磁频
２３美军战场电磁频谱动态管理．
美军的电磁频谱管理工作走在其他国家前面。美军认为，电磁频谱是军事活动不可或缺的资源， “ 对军队来说，电磁频谱的不足就意味着军队总体作战效能的降低。美军电磁频谱的管理体制和值得 ”
一
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图１战场电磁频谱动态管理体系
管理。战场环境和态势瞬息万变，求电磁频谱管理要
能对做出快速反应，以保障通信联络和战斗需求，频谱管理也因此由静态管理模式向动态管理模式
男，理工程师，究方向：达系统。助研雷
１２
刘宗福等：复杂电磁环境下战场电磁频谱动态管理研究
总第２４期０
是指在战场电磁环境极其复杂，电磁频谱资源相对有限的作战条件下，过作战的、通技术的或行政的手段和规程，战场电磁频谱进行预先探测，时对实监控，时分配电磁频谱，实确保己方有效使用频谱资源，而达成作战目的ｌ。进＿３］

雷达抗干扰技术现状及发展探索

雷达抗干扰技术现状及发展探索1. 引言1.1 背景介绍雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的设备，广泛应用于军事、航空、航海、气象等领域。

随着现代军事装备的发展，雷达系统的抗干扰能力日益受到重视。

干扰是指外部力量对雷达系统的工作产生影响，导致雷达性能下降或失效。

在现代电子战环境下，敌方可能采取各种电子干扰手段，对我方雷达进行干扰，威胁到我方战斗力和作战效果。

研究雷达抗干扰技术具有重要的现实意义。

通过提高雷达系统的抗干扰能力，可以保障雷达系统的正常工作，提高作战效率和战场生存能力。

发展先进的雷达抗干扰技术还可以提高我国国防科技实力，加强国家安全防护能力。

对雷达抗干扰技术的研究和发展具有重要的战略意义和深远影响。

在当前复杂多变的电磁环境下，进一步推动雷达抗干扰技术的研究和创新，对于提高我国军事装备水平和国防实力具有重要意义。

1.2 研究意义雷达抗干扰技术是当代雷达技术领域中的一个重要研究方向。

随着现代电子战技术的不断发展，雷达系统面临着越来越频繁和复杂的电磁干扰。

抗干扰技术的研究和应用对于提高雷达系统的抗干扰能力、提高目标检测和识别性能具有重要意义。

在军事领域，雷达系统是重要的作战装备之一，其性能直接关系到军事作战的胜负成败。

而现代战争环境复杂多变，电磁干扰已经成为一种常见战术手段。

研究雷达抗干扰技术，提高雷达系统的抗干扰能力，对于确保雷达系统在复杂电磁环境下的稳定运行具有重要的战略意义。

在民用领域，雷达技术也被广泛应用于气象、地质勘探、航空等领域。

提高雷达系统的抗干扰能力，可以有效提升雷达系统在各种复杂环境下的性能表现，实现更准确、更可靠的数据获取，为民用领域的各种应用提供更为可靠的技术保障。

研究雷达抗干扰技术不仅对于军事领域具有重要意义，同时也对民用领域的发展具有重要的推动作用。

2. 正文2.1 雷达抗干扰技术概述雷达抗干扰技术是指在雷达系统中应用一系列技术手段来有效抵御各种干扰，确保雷达系统在复杂电磁环境下能够可靠地工作。

战场电磁防护措施

战场电磁防护措施在现代战争中，电磁辐射和干扰已经成为一种重要的战场威胁。

为了确保军队的通信、导航和雷达等电子设备的正常运行，必须采取有效的电磁防护措施。

以下是从八个方面探讨战场电磁防护措施。

一、电磁频谱管理电磁频谱是有限的资源，必须对其进行科学的管理和规划，以确保各种电子设备的正常运行。

要建立完善的频谱管理机制，对电磁频谱进行实时监测和评估，及时发现和解决频谱冲突问题。

二、电磁威胁情报侦察在战场上，了解敌方的电磁威胁是非常重要的。

要建立完善的电磁威胁情报侦察机制，通过各种手段获取敌方的电磁威胁情报，为电磁防护提供科学依据。

三、电磁防护装备配备为了有效地应对电磁威胁，必须配备先进的电磁防护装备。

要投入足够的资源研发和生产电磁防护装备，同时根据战场环境的不同，合理配备各种电磁防护装备。

四、电磁防护训练演练训练和演练是提高电磁防护能力的有效途径。

要通过各种形式的训练和演练，提高官兵的电磁防护意识和技能，使其在实际战斗中能够有效地应对各种电磁威胁。

五、电磁防护应急处置在战场上，应急处置能力是非常重要的。

要建立完善的电磁防护应急处置机制，一旦出现电磁干扰和辐射问题，能够迅速采取有效的措施进行处置，确保电子设备的正常运行。

六、电磁环境安全监测要建立完善的电磁环境安全监测机制，对战场的电磁环境进行实时监测和评估，及时发现和解决潜在的电磁安全隐患。

同时，要根据监测结果及时调整电磁防护措施，提高防护效果。

七、电磁防护技术支持为了确保电磁防护措施的有效性，需要强大的技术支持。

要建立完善的电磁防护技术支持体系，提供实时、高效的技术支持和保障服务。

同时，要加强与相关领域的合作与交流，不断引进新技术、新方法，提高电磁防护的技术水平。

八、电磁防护法规标准制定制定完善的电磁防护法规标准是保障战场电磁防护的重要保障。

要建立健全的法规体系，明确电磁防护的标准和要求，规范相关人员的行为和操作流程。

同时，要加强监督和执法力度，确保各项法规标准的严格执行。

战场电磁环境

战场电磁环境战场电磁环境是指战场上不同电磁信号交织的情况，包括无线电通信、雷达、导航系统等多种电磁波的干扰和干扰反制。

在现代战争中，电磁环境的变化对于战场作战指挥和装备运用产生了重要的影响。

本文将探讨战场电磁环境对作战的影响和相应的对策。

一、战场电磁环境的特点战场电磁环境的特点主要体现在以下几个方面：1. 复杂多变：战场电磁环境中存在着大量的电磁信号源，包括通信设备、雷达、干扰设备等。

这些信号源不仅数量庞大，而且频率、强度、模式等都可能发生突变，使得电磁环境复杂多样。

2. 干扰强度高：敌方可能采取各种手段对我方的通信和雷达系统进行干扰，干扰信号的强度往往很高，甚至可能超过正常通信和雷达信号的强度。

这种干扰将对我方指挥和战斗力产生严重的影响。

3. 干扰反制能力强：随着电子技术的不断发展，干扰设备的种类和能力不断提升。

敌方可能采取各种手段对我方的电磁系统进行干扰反制，包括频率突破干扰、调频干扰、干扰瞄准等。

这使得战场电磁环境对我方作战能力形成了更大的威胁。

二、战场电磁环境对作战的影响战场电磁环境的复杂性和干扰强度对作战将产生以下影响：1. 通信受阻：战场电磁环境中存在大量的通信信号和干扰信号交织，使得通信变得十分困难。

干扰信号会导致通信信号的丢失和失真，使得指挥系统的信息传递变得不可靠，从而影响指挥决策和作战行动。

2. 情报获取困难：在战场电磁环境中，敌方可能采取干扰手段对我方的雷达和侦察设备进行干扰。

干扰信号的存在使得我方无法准确获取敌方的位置和动态情报，从而影响战场态势的判断和分析。

3. 武器系统受限：战场电磁环境对武器系统的运用也产生了重要的影响。

干扰信号可能扰乱武器系统的控制和指导，使得武器的精确打击受到限制。

同时，敌方可能利用电磁干扰技术对我方武器系统进行干扰反制，进一步削弱我方的火力优势。

三、应对战场电磁环境的对策由于战场电磁环境对作战的影响较大，为了维护战场指挥和战斗力的正常运行，我方需要采取相应的对策：1. 提升通信技术：研发更高效的通信技术，使得通信信号在干扰环境中保持较高的可靠性和稳定性。

海战场复杂电磁环境构建研究

海战场复杂电磁环境构建研究李楠1,王标2,底明曦1,邵荣营3(1.解放军92941部队,辽宁葫芦岛125001;2.解放军92493部队,辽宁葫芦岛125001;3.中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101)摘要:现代对海作战装备面临的战场电磁环境日趋复杂,作战装备在海战场复杂电磁环境下的作战性能直接决定了获取信息优势的制胜权,这对海作战装备的试验㊁鉴定㊁性能评估以及战术训练的战场复杂电磁环境构建提出了新的要求㊂在分析海战场电磁环境主要特征的基础上,总结了海战场复杂电磁环境构建方法与系统组成,介绍了海战场复杂电磁环境几种典型信号的数学模型,并阐述海战场复杂电磁环境构建的关键技术,对海战场复杂电磁环境构建相关研究以及开展复杂电磁环境下的作战装备试验与战术训练具有较高的参考价值㊂关键词:海战场;电磁环境构建;仿真系统中图分类号:T N 974 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2021)02-0011-07D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2021.02.003R e s e a r c h i n t o T h e C o n s t r u c t i o n o f C o m p l e x E l e c t r o m a gn e t i c E n v i r o n m e n t f o r S e a B a t t l e f i e l dL I N a n 1,WA N G B i a o 2,D I M i n g -x i 1,S H A O R o n g -y i n g3(1.U n i t 92941o f P L A ,H u l u d a o 125001,C h i n a ;2.U n i t 92493o f P L A ,H u l u d a o 125001,C h i n a;3.T h e 723I n s t i t u t e o f C S I C ,Y a n gz h o u 225101,C h i n a )A b s t r a c t :T h e b a t t l e f i e l d e l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n t f a c e d b y m o d e r n s e a c o m b a t e q u i pm e n t i s b e c o m i n g m o r e a n d m o r e c o m p l e x .T h e p e r f o r m a n c e s o f c o m b a t e q u i p m e n t i n t h e c o m pl e x e l e c t r o -m a g n e t i c e n v i r o n m e n t o f t h e s e a b a t t l e f i e l d d i r e c t l y d e t e r m i n e t h e r i gh t t o w i n t h e i n f o r m a t i o n a d -v a n t a g e ,w h i c h r a i s e s n e w r e q u i r e m e n t s t o t h e c o n s t r u c t i o n o f c o m p l e x e l e c t r o m a gn e t i c e n v i r o n -m e n t o f b a t t l e f i e l d f o r t e s t i n g ,a p p r a i s a l ,p e r f o r m a n c e e v a l u a t i o n a n d t a c t i c a l t r a i n i n g of s e a c a m -p a ig n e q u i p m e n t .B a s e d o n th e a n a l y si s o f t h e m a i n c h a r a c t e r i s t i c s o f e l e c t r o m a gn e t i c e n v i r o n m e n t o f s e a b a t t l e f i e l d ,t h i s p a p e r s u mm a r i z e s t h e c o n s t r u c t i o n m e t h o d s a n d s y s t e m c o m po n e n t s o f c o m -p l e x e l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n t i n t h e s e a b a t t l e f i e l d ,i n t r o d u c e s t h e m a t h e m a t i c a l m o d e l s o f t y p-i c a l s i g n a l s o f c o m p l e x e l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n t i n s e a b a t t l e f i e l d ,e x p o u n d s t h e k e y te c h n o l o -g i e s of c o m p l e x e l e c t r o m a gn e t i c e n v i r o n m e n t c o n s t r u c t i o n f o r s e a b a t t l e f i e l d ,w h i c h h a s b e t t e r r e f -e r e n c e s f o r t h e r e l e v a n t r e s e a r c h e s i n t o t h e c o m p l e x e l e c t r o m a gn e t i c e n v i r o n m e n t c o n s t r u c t i o n f o r s e a b a t t l e f i e l d a n d t h e c o m b a t e q u i p m e n t t e s t a n d t a c t i c a l t r a i n i n g i n t h e c o m p l e x e l e c t r o m a gn e t i c e n v i r o n m e n t .K e y wo r d s :s e a b a t t l e f i e l d ;e l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n t c o n s t r u c t i o n ;s i m u l a t i o n s y s t e m 收稿日期:202006280 引言随着电磁技术和用频设备的广泛应用,战场电磁环境变得日益复杂,电磁频谱资源越来越重要,尤其是在信息化元素极为丰富的海战场,复杂的电磁环境给对海作战提出了更高的要求和挑战㊂现代化对海作战越来越依赖于各种各样的信息化作战装备和系统,并且融合了雷达㊁电子战㊁光电㊁通信㊁导航㊁2021年4月舰船电子对抗A pr .2021第44卷第2期S H I P B O A R D E L E C T R O N I C C O U N T E R M E A S U R EV o l .44N o .2敌我识别㊁卫星导航㊁遥测遥控等多终端情报数据,整合后上报作战指挥中心进行统筹管理㊁综合运用㊁直接控制与指挥等工作,因而需要基于多频谱在海战场复杂电磁环境下进行陆㊁海㊁空㊁天多军种协同作战[1]㊂构建的海战场复杂电磁环境可实现作战装备和系统从设计研制定性试验,到作战试验内外场鉴定,再到列装真实外场作战试验的各阶段全面性㊁科学性㊁逼真性的有效试验,同时还可进行海战场电磁装备频谱规划与应用管理测试[23]㊂本文首先介绍海战场电磁环境的主要特征,总结了海战场复杂电磁环境构建方法与系统组成,并阐述海战场复杂电磁环境构建的关键技术,最后介绍了一种阵列式内场电磁环境射频仿真试验系统和部分模拟仿真测试结果,以期为海战场复杂电磁环境构建的相关研究部署以及部队开展相关作战装备和系统的试验和战术演练训练提供借鉴㊂1海战场复杂电磁环境特征分析海战场电磁环境是一个多频谱㊁大带宽㊁高密度㊁多参数捷变的复杂电磁信号环境,具有如下几大主要特征[45]:(1)极宽的信号频段㊂对海作战的电磁信号几乎覆盖整个电磁频谱,包括从高频到微波㊁毫米波㊁红外和激光等频段,海战场电磁环境异常复杂㊂(2)复杂的信号形式㊂对海作战装备和系统采用了各种复杂的雷达信号和有源干扰信号等,包括常规脉冲㊁频率编码和相位编码等复杂调制脉冲㊁频率捷变㊁频率分集㊁重频参差㊁重频抖动㊁重频滑变㊁重频编码㊁脉冲压缩等雷达信号,还包括各类样式的压制干扰和欺骗干扰等有源干扰信号㊂(3)大的信号动态范围㊂对海作战装备的辐射源功率和距离可以在非常大的范围内变化,电磁信号的幅度具有极大的变化范围㊂从而对作战装备的灵敏度和动态范围提出了极高的要求,方能截获如此复杂电磁环境下的低可观测信号㊁微弱信号以及大功率辐射信号㊂(4)极高的电磁信号密度㊂对海作战环境中,战区内的电磁信号脉冲密度超过百万个脉冲/s量级,部分重点区域的电磁信号脉冲密度甚至将高达几百万个脉冲/s的量级㊂为了能够逼真地再现复杂㊁多变㊁密集的电磁环境,对海战场的复杂电磁环境构建提出了极高的要求㊂首先,海战场的电磁环境构建必须是灵活可变的,能够快速反映海战场电磁信号环境的复杂多变;其次,必须能够达到生成每秒高达百万个量级的脉冲信号能力,满足海战场电磁环境构建的电磁信号脉冲密度;最后还必须能够逼真㊁高效地再现海战场复杂多变的各类电磁信号特征和信号参数㊂当前海战场复杂电磁环境构建呈现以下发展趋势[23]:(1)体系结构更加开放海战场复杂电磁环境采用模块化的构建思路,开放型体系结构能够适应若干应用层次,根据被试装备和系统的不同试验需求灵活配置,具有非常大的可扩展性和灵活性㊂(2)系统级能力不断提升随着一体化综合电子战系统成为对海作战装备的主流,海战场电磁环境构建得到充分发展和不断完善,满足电子战作战装备综合一体化试验㊁鉴定和评估的迫切需求,可实现武器装备系统从设计研制定性试验,到作战试验内外场鉴定,再到列装外场作战试验的各阶段全面性㊁科学性㊁逼真性的有效试验,同时还可进行电磁装备频谱规划与应用管理测试㊂(3)复杂电磁环境模拟能力不断增强现代海战场的电磁环境日益复杂,尤其是相控阵㊁合成孔径雷达(S A R)㊁逆合成孔径雷达(I S A R)等新体制电子战装备的应用,要求海战场电磁环境模拟构建能力不断增强,不仅表现在复杂电磁信号环境的信号密度㊁频段范围,而且表现在电磁环境信号的种类㊁体制等多方面㊂(4)战术演练和训练能力不断提升构建海战场电磁环境不但要适应对海作战武器装备的试验㊁评估㊁鉴定,更需要适应对海作战的战术演练和战术训练,构建接近实战条件下的复杂电磁环境,对电子战武器装备的海战场使用战术进行研究,为实体战场应用提供有力依据㊂2海战场复杂电磁环境构建方法和评价标准2.1海战场复杂电磁环境构建方法海战场的复杂电磁环境构建方法主要包括数字模拟仿真方式㊁内场注入方式㊁内场辐射方式和外场辐射方式[23]㊂数字模拟仿真方式主要是通过建立试验中各种雷达装备㊁导引头㊁侦察装备㊁干扰设备等被试电子战装备的的数学模型,利用计算机模拟和仿真技术㊁软件和网络构成来产生实际战场的复杂电磁环境信21舰船电子对抗第44卷号的数字信息,通过数学计算验证电子战装备在复杂电磁环境和电子干扰环境下的适应能力㊂内场注入式和内场辐射式的电磁环境构建方法均是半实物仿真系统,因其具有测试性能全面㊁保密性好㊁灵活性强㊁经济效益高等优点㊂内场注入方式主要采用馈线以及必要的射频控制器件,等效模拟天线的指向特性和信号的幅相特性,并通过馈线实现被试设备和试验设备之间的信号传输,无需建设微波暗室㊂采用内场辐射方式时,模拟生成的射频信号通过天线辐射到空间,经由被测设备的接收天线接收后注入到被测设备的接收机,以进行电子战装备的试验㊁鉴定和性能评估㊂典型的内场辐射式电磁环境包括由微波暗室㊁目标阵列与馈电控制系统㊁转台分系统㊁电磁环境监测及数据录取回访系统等构建组成的阵列式射频仿真系统[67]㊂对海作战武器系统和装备在经历实验室数字模拟仿真分析以及内场模拟仿真试验后,有必要进行外场真实条件下的辐射式试验,以便充分检验作战装备的性能㊂外场辐射式试验通常利用试验靶场的海㊁陆㊁空等环境,根据被试装备的不同需求,构建海战场复杂电磁环境,实现装备的试验㊁鉴定㊁性能评估和战术训练㊂具有与实际海战场作战相同的真实感㊁效果好等优点㊂2.2海战场复杂电磁环境构建评价标准海战场复杂电磁环境构建需要根据被试对海作战装备的试验需求,解决如何实现相应的电磁信号环境㊁复杂海洋环境以及被试装备的动态参数的设置问题,使其能够更加真实地反映对海作战的具体情况,确保所构建的电磁环境的真实性和可靠性㊂从理论上讲所构建的电磁环境越接近对海作战的战场环境,被试装备的试验结构就具备越高的可信度和真实性㊂当前,海战场复杂电磁环境构建的主要评价指标包括:频段占用度㊁时间占用度㊁空间覆盖率㊂(1)频谱占用度㊂频谱占用度F0是指在一定的时间和空间范围内,电磁信号功率密度谱的平均值超过指定电磁环境门限所占有的频带与作战用频范围的比值㊂(2)时间占用度㊂时间占用度T0是指在一定的空间和频率范围内,电磁环境信号的信号功率密度谱的平均值超过指定的电磁门限所占用的时间长度与作战时间段的比值㊂(3)空间覆盖率㊂空间覆盖率S0是指在一定的时间和频率范围内,电磁环境的信号功率密度谱的平均值超过指定的电磁环境门限所占用的空间范围与作战空间范围的比值㊂海战场复杂电磁环境构建的复杂等级X可由上述频段占用度㊁时间占用度和空间覆盖率来确定,即:X=3F0ˑT0ˑS0(1) 3海战场复杂电磁环境数学模型海战场复杂电磁环境涉及各种体制的雷达系统㊁电子战系统等作战装备产生的雷达信号模拟㊁有源干扰信号模拟㊁通信信号模拟㊁背景辐射信号模拟等诸多体制的信号,本文从部分雷达信号㊁有源干扰信号等方面选择部分典型信号的构建模型加以阐述和探讨㊂3.1雷达信号模拟模型对海作战装备雷达系统种类繁多,从雷达系统的信号形式上细分,典型的对海作战装备雷达系统包括连续波雷达㊁常规脉冲雷达㊁频率捷变雷达㊁脉冲压缩雷达㊁脉冲多普勒雷达㊁频率分集雷达㊁重频周期调制雷达以及各种组合体制雷达等㊂(1)常规脉冲信号常规脉冲信号是最简单却最重要的雷达信号模式,其数学模型可表示为:s(t)=1τr e c t tτe j2πf0t,0ɤtɤT(2)式中:r e c t(㊃)为矩形脉冲函数;τ为信号的脉冲宽度;f0为雷达载频㊂(2)线性调频信号线性调频信号(L F M)是一种应用最为广泛的脉压信号,其频率随着时间线性变化㊂L F M信号的数学模型可表示为:s(t)=1τr e c t tτe j2π(f0t+k t2/2),0ɤtɤT(3)式中:调频斜率k=B/τ,B为信号带宽㊂(3)频率捷变信号为了尽量提高雷达的抗干扰能力,目前很多雷达信号都采用了频率捷变技术㊂捷变频雷达有多种形式,通常包括脉内捷变㊁脉间捷变㊁脉组捷变㊂这里以脉间捷变信号为例,一个捷变周期内信号的数学模型可表示为:s(t)=ðN n=1r e c t t-τ2-T r(n-1)τe j(2πf n t-T r n-1+φ(t))(4)31第2期李楠等:海战场复杂电磁环境构建研究式中:f n 表示第n 个脉冲的载频,脉冲与脉冲之间的载频是跳变的;φ(t )为脉内调制;T r (n -1)为前(n -1)个脉冲的重复周期之和,N 为捷变点数㊂3.2 干扰信号模拟模型对海作战装备面临的有源干扰类型主要分为压制干扰㊁欺骗干扰和组合式干扰㊂压制干扰的主要工作原理是采用噪声或类似噪声的干扰信号遮盖或淹没目标回波信号,导致雷达无法检测到目标的信息㊂欺骗干扰的工作原理是采用假的目标信息作用于雷达的目标检测和跟踪系统,使雷达不能正确检测真实的目标或不能正确测量真实目标的各种参数信息,从而达到迷惑和扰乱雷达对真实目标检测和跟踪的目的㊂组合式干扰通常是压制干扰和欺骗干扰的叠加,能同时实现这两种干扰的效果[8]㊂(1)压制干扰压制干扰是利用大功率特点,大大降低雷达接收到目标回波的信噪比,从而造成雷达无法检测到目标㊂压制干扰的主要干扰信号是噪声,能干扰任何形式的信号㊂根据干扰噪声带宽相对于被干扰雷达接收带宽的比值关系,压制干扰可细分为窄带式㊁阻塞式㊁扫频式三类形式㊂根据噪声调制方式,压制干扰可细分为噪声调幅干扰㊁噪声调频干扰和噪声调相干扰㊂(2)欺骗干扰欺骗干扰就是通过模拟真实目标信号并在时延㊁多普勒频域等维度进行适当的调制而制造出假目标,从而对雷达造成迷惑,导致无法检测真实目标,这里介绍几种常见的欺骗干扰的模型㊂(a)假目标干扰假目标干扰就是产生多个与真实目标距离㊁速度不同的假目标信号㊂假目标干扰信号的数学模型可表示为:S J (t )=ðNi =1A j A s S (t -τi (t ))e j 2πf i d (t)(5)式中:A s S (t )为雷达发射信号;A j 为干扰信号的幅度;τi (t )=2(R i +V i t +0.5a 2i )C 为第i 个假目标延迟;f i d (t )=2(V i +a it )λ为第i 个假目标的多普勒频率㊂(b)拖引干扰拖引干扰包括距离拖引㊁速度拖引或两种样式的组合拖引,主要是产生区别于真实目标的假的回波时延或多普勒频率信号,使雷达获得错误的距离或速度信息㊂4 海战场复杂电磁环境构建关键技术海战场复杂电磁环境构建的核心要求之一就是要模拟逼真的电磁环境,生成接近于真实的海战场作战场景,检验对海作战装备的性能以及指标效果,以评估装备的作战效果㊂为实现海战场复杂电磁环境构建,有必要对相关的关键技术进行研究㊂4.1 复杂电磁环境精细模拟技术为了满足海战场复杂电磁环境构建的精细模拟功能,对海战场电磁环境构建的时㊁频㊁能㊁空域进行全参数控制,实现复杂对海作战战情下的环境构建和模拟㊂(1)空域:在终端显控单元态势运行软件中进行平台参数设置,仿真实际海战场环境态势下平台以及被试装备的位置和相对距离关系,根据一定仿真周期步长计算距离参数,下发至模拟系统的信号源单元,在信号源单元中根据平台与被试装备的距离进行距离等效修正计算,使得被试设备在距离和信号功率上与所构建的海战场环境相同㊂(2)时域:在终端显控单元态势运行软件中设置被试装备的参数,包括各雷达开关机时间(模式切换时间)㊁重频㊁脉宽以及分集㊁抖动等时域调制参数,并将参数下发至信号源单元㊂在信号源单元中收到系统初始化命令及第1帧参数后,将到达时间(T O A )计数器清零,并完成第1帧时间参数的解算,在收到试验运行命令开始时刻T O A 开始计数,并按各时间数据产生信号㊂如果多部雷达有同时到达信号,则根据脉冲丢失准则进行脉冲丢失处理㊂(3)频域:在终端显控单元态势运行软件中设置被试装备的参数,包括各雷达中心频率㊁线性或非线性调频参数㊁频率捷变参数㊁分集参数等,并将参数下发至信号源单元,在信号源单元中采用高性能现场可编程门陈列(F P G A )+宽带直接数字合成器(D D S ) 的成熟系统结构,根据频率参数查找表得到本振和变频控制码,控制各模块进行频率生成,同时使用宽带D D S 产生中频雷达信号,包括信号的频率和频率调制参数也可以精确模拟㊂(4)能域:在终端显控单元态势运行软件中设置被试装备的距离下发至信号源单元;在信号源单元中根据雷达方程㊁等效缩比模型,计算发射雷达信号的功率,并查表产生控制程控衰减器的控制码,进41舰船电子对抗第44卷行信号的幅度控制㊂4.2复杂电磁环境信号波形产生技术(1)任意波形产生技术海战场电磁环境构建的重要工作之一是相关任意波形的基带信号产生,目前主流采用基于宽带D D S技术与大规模F P G A+高速数模转换器(D A C)架构设计任意波形发生器,构造任意调制波形,工作频段覆盖0.05~40G H z的宽频带,涵盖当前各种调制体制的信号样式㊂在雷达信号参数的模拟方面,能够模拟连续波㊁常规脉冲㊁频率捷变㊁频率分集㊁重频抖动㊁重频参差㊁重频滑变㊁脉冲多普勒㊁线性调频㊁非线性调频㊁相位编码等信号样式,载频㊁重频㊁脉宽㊁调制等信号参数独立控制,可模拟单一参数的变化也可以模拟多参数的复合变化㊂海战场电磁环境构建中基带信号产生技术的核心是实现具有调频㊁调相功能的宽带D D S器件㊂在F P G A内部通过D D S I P核构建D D S的相位累加器㊁只读存储器(R OM)和数字控制接口,实现宽带D D S器件㊂宽带D D S不仅能直接合成信号频率,而且可以直接合成任意信号的波形㊂(2)数字储频技术海战场复杂电磁环境构建必须具备模拟雷达目标回波㊁欺骗干扰信号㊁压制干扰信号和雷达信号模拟等能力㊂随着数字技术的快速发展,海战场复杂电磁环境构建中越来越多地采用宽带数字储频技术(D R F M),D R F M技术具有输出信号有较高的相参性㊁射频存储精度高㊁信号存储时间长㊁信号产生样式丰富㊁处理时间快㊁控制方式灵活等优势,而广泛应用于电子对抗系统㊁射频模拟仿真等复杂电磁环境构建㊂D R F M技术通过将被试雷达/导引头发射信号直接采样㊁存储㊁回放从而生成目标回波信号㊁杂波信号㊁干扰信号,由于产生的信号和被试雷达/导引头发射信号相参,因而能够逼真地模拟目标回波和干扰信号㊂4.3复杂电磁环境信号大功率发射技术海战场复杂电磁环境构建面临的发射功率需求逐步提高,尤其是以大功率辐射为特征的外场辐射式试验,峰值辐射功率要求甚至高达兆瓦量级,这为电磁环境构建过程中功率发射单元的设计提出了非常高的要求和挑战㊂海战场复杂电磁环境构建过程中功率发射单元主要包括行波管发射机㊁固态发射机㊁多波束发射机和固态阵面体制等发射机[910]㊂行波管发射机采用主振放大链式发射机方案,行波管电源(H V P S)提供栅控行波管工作所需的各级电源,并对行波管的加电和断电顺序设置硬件连锁,同时对行波管工作状态进行检测㊂场放电源和调制器为场放和数控衰减器提供工作电源,并对场放射频工作状态进行调制,以便与整机状态同步㊂固态发射机相比行波管发射机具有更宽的瞬时带宽㊁更高的效率㊁更高的可靠性以及更大的灵活性㊂固态发射机主要由功放组件㊁功放电源㊁控制三大部分组成㊂多波束功率发射机具有合成功率大,波束切换快等优点,主要由前级微波组件㊁波束选择开关矩阵㊁多元介质透镜㊁固态功放/行波管㊁大功率微波开关矩阵㊁电源等组成,其组成原理如图1所示㊂图1多波束发射机基本原理示意图微波功率晶体管制造水平的不断提高和固态发射机技术的不断进步,有力地促进了固态有源相控阵发射技术的发展,该技术通过空间合成技术可形成兆瓦量级大功率干扰模拟信号,大功率微波空间功率合成技术能突破传统器件功率的限制,对大量的微波进行空间功率合成,极大地提高连续波干扰的辐射功率㊂5实现与验证前文所述的海战场复杂电磁环境构建方法和关键技术已在诸多海战场电磁环境模拟仿真的工程实践中得到充分应用㊂图2所示为阵列辐射式内场电51第2期李楠等:海战场复杂电磁环境构建研究磁环境射频仿真试验系统,该系统基于能量重心原理并通过在射频仿真微波暗室中构设球面三元组来产生具有连续运动轨迹的威胁辐射源㊁目标回波㊁有源干扰等海战场电磁信号环境,逼真模拟对海作战装备所面临的复杂电磁信号环境,具备对作战装备的整机性能检验㊁测试和评估能力㊂其中,几种典型的雷达信号模拟和有源干扰信号模拟的测试结果如图3~图5所示,验证了该试验系统构建海战场复杂电磁环境的能力㊂图2阵列辐射式内场电磁环境射频仿真试验系统图3 32部和64部雷达威胁辐射源模拟图4 单部雷达信号模拟61舰船电子对抗第44卷图5 压制干扰和欺骗干扰模拟6 结束语通过构建内㊁外场结合的海战场复杂电磁环境,逼真模拟对海作战装备面临的敌我双方释放的高密度㊁高强度㊁多频谱㊁多体制㊁动态变化的电磁波信号,以及海战场密集背景信号环境所组成的复杂电磁环境,可以实现作战装备实战性能和实战效能的测试㊁试验㊁定型㊁评估㊁鉴定㊁训练,具有重要的军事效益㊂基于此背景本文首先介绍了海战场电磁环境的主要特征,总结了目前海战场电磁环境构建方法和系统组成,介绍了海战场复杂电磁环境几种典型雷达信号和干扰信号的数学模型,并阐述了海战场复杂电磁环境构建关键技术,最后介绍了一种阵列辐射式内场电磁环境射频仿真试验系统和模拟仿真测试结果,对海战场复杂电磁环境构建相关研究㊁作战装备试验和部队训练等具有较高的参考价值㊂参考文献[1] 王汝群等.战场电磁环境[M ].北京:解放军出版社,2006.[2] 孙凤荣.现代雷达装备综合实验与评价[M ].北京:国防工业出版社,2013.[3] 刘佳琪,吴惠明,饶彬,等.雷达电子战系统射频注入式半实物仿真[M ].北京:中国宇航出版社,2016.[4] 张海龙.海战场复杂电磁环境构建模型[J ].舰船电子工程,2019,39(8):3439.[5] 刘丽明,黄文亮,孙璐璐.海战场复杂电磁环境构建方法[J ].舰船电子对抗,2010,33(4):1517.[6] 时磊,刘江波,熊永坤.靶场复杂电磁环境构建方法研究[J ].舰船电子工程,2018,38(7):138140.[7] 卫鑫,姜宁,刘星璇.基于反舰导弹作战试验背景的战场电磁环境构建[J ].航天电子对抗,2018,34(4):1620.[8] 赵国庆.雷达对抗原理[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2011.[9] 郑新,李文辉,潘厚忠,等.雷达发射机技术[M ].北京:电子工业工业出版社,2006.[10]丁鹭飞,耿富禄.雷达原理[M ].5版.西安:西安电子科技大学出版社,2018. (上接第6页)2030年代甚至更远,可能仍将是美国海军水面舰艇电子战主战装备㊂因此对S E W I P 的发展方法㊁历程㊁各型产品战术㊁技术性能特点及装备部署研究,具有重要的现实意义,对我国海军装备的发展㊁信息对抗战术的研究以及军工集团的研发投入都具有重要的参考价值㊂参考文献[1] 张士根.世界舰船电子战系统手册[M ].北京:科学出版社,2000.[2] E W I N G D.J a n e s C 4I S R &M i s s i o n S ys t e m :M a r i t i m e 2017-2018[M ].L o n d o n :J a n e s G r o u p U K L t d .,2008:341346.[3] S C O T T R.D e c e p t i o n a n d d e n i a l a t s e a :n a v a l ja mm e r s ge t s m a r t e r [J ].T h e J o u r n a l of E l e c t r o n i c D e f e n s e ,2019,41(1):2227.[4] 唐宏.美国海军电子战系统现状及发展趋势[J ].舰船电子对抗,2018,31(5):15.71第2期李楠等:海战场复杂电磁环境构建研究。

浅谈战场电磁环境的可视化

Science &Technology Vision 科技视界作者简介:李爱兵(1971—),男,四川广安人,中国人民解放军92143部队司令部,研究方向为电子方向。

浅谈战场电磁环境的可视化李爱兵(中国人民解放军92143部队司令部,海南三亚572021)【摘要】信息化战争条件下,电磁对抗异常激烈,对战场制电磁权的争夺已成为影响战争胜负的关键因素之一。

电磁环境是一种无形的环境,错综复杂的电磁波在整个空间往复穿梭却又了无痕迹。

科学、直观地描述战场电磁环境,对所获取的电磁资料进行分析、处理,以可视化的方式加以表达,将有助于指挥员总揽战场的电磁态势并辅助其做出科学决策。

【关键词】战场电磁环境;可视化;电子对抗1战场电磁环境的构成及特点战场电磁环境是指: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,其组成如图1所示。

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。

信息化战争中电磁环境的复杂性主要表现在以下几个方面:1)战场电磁辐射密集,功率强大,电磁环境污染严重;2)电子设备型号繁杂,频率重叠,自扰互扰问题突出;3)战场电磁环境动态变化,统管难度很大;4)敌对双方电子对杭激烈,电磁环境复杂性加剧。

图1信息化战场复杂电磁环境的构成2战场电磁环境的定义描述和可视化表达与其他有形的战场环境一样,看似无形的战场电磁环境也是客观实在地存在着,具体可从空域、时域、频域、能域等四个方面来描述电磁环境的本质特征。

对这些特征以科学直观的方式表达,将便于相关人员迅速理解、把握战场电磁环境,做出科学的判断和决策。

2.1电磁环境的空域描述主要描述各种辐射产生的电磁场在空间的分布,包括场强和能量的分布。

其中,最基本的有:辐射源分布、辐射源参数,如辐射源种类、发射功率、工作频率(频段)、天线辐射特性、辐射传播条件等。

战场电磁环境复杂度定量评估算法研究

战场电磁环境复杂度定量评估算法研究支朋飞;高颖;葛飞【摘要】以战场的复杂电磁环境为背景，分析了战场电磁环境复杂性的特点，针对当前电磁环境监测系统仅对实际区域完成电磁信号监测但不进行实时电磁环境复杂性评估的现状，提出了基于层次分析法的战场电磁环境复杂性度量的指标体系。

最后在想定一个具体的复杂电磁环境战场基础上，进行了电磁环境复杂性度量的实验分析。

验证结果表明，所建评估指标模型能够定量反映出战场电磁环境的复杂状况，符合实际。

该研究对武器系统的环境适应性及系统效能有所帮助，具有一定的军事应用价值。

%The complexity of the battlefield electromagnetic environment is used as the background and the characteristics of its complexity are analyzed.Because the electromagnetic environment monitoring system only monitors the current electromagnetism signal and doesn't perform the actual area real -time electromagnetic complexity evaluation,this paper puts forward index system of the battlefield electromagnetic environment complexity metrics based on analytic hierarchy process (AHP).Finally,a particular com-plex battlefield electromagnetic environment is given to carry on the simulation analysis of electromagnetic environment complexity metrics.The test results show that it has a certain military application value because the evaluation index model can quantitatively reflect the battlefield electromagnetic environment complexity and is helpful for research of environmental adaptability and efficiency of the weapon systems.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P40-44)【关键词】复杂电磁环境;层次分析法;评估指标体系;模糊判断矩阵【作者】支朋飞;高颖;葛飞【作者单位】西北工业大学航海学院，西安710072;西北工业大学航海学院，西安710072;西北工业大学航海学院，西安710072【正文语种】中文【中图分类】TN97在现代战争中，电磁设备和信息化制导武器装备已经得到广泛使用，数量众多的电磁辐射源聚集在特定的作战区域，自然和人为的、对抗与非对抗的、敌方与我方的各种电磁信号充斥在作战空间，综合形成了一个动态变化、复杂密集的电磁环境，开辟了与海陆空天并存的第五维战场。

战场电磁环境

战场电磁环境战场电磁环境摘要：电磁波已经成为战场信息的最佳载体和重要媒介，电磁环境成为从根本上决定和影响其他战场环境要素发挥作用的锁钥。

在着重分析了当前复杂电磁环境下战争的特点的前提下，分析其发展趋势。

进而根据自己的观点提出了应对的方法。

指出了为应对复杂战场电磁环境，军队的发展方向。

关键词：战场；电磁；通信；对抗；信息化一、复杂电磁环境的概念复杂电磁环境，是在有限的时空里，一定的频段上，多种电磁信号密集、交叠，妨碍信息系统和电子设备正常工作，对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。

二、复杂电磁环境的形成（一）电磁应用活动是电磁环境形成的基础电磁应用活动是以电磁波辐射、传播、接收为基础的各类使用电磁波的军用、民用活动，以及科学实验与研究行为。

在电磁应用领域，将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成了电磁频谱。

无线电波和光波，包括X射线等都是电磁波，只是频率或波长有很大不同。

无线电波主要用于通信，是人类电磁应用活动最早涉足的领域。

1904年日俄战争双方都使用了无线电。

雷达广泛应用于军事、国民经济和科学研究等领域的电子技术设备。

1935年英国设计了世界上第一部实用雷达。

70年代以来，光波通信和激光制导、测距等广泛应用于战场，拓展了战场电磁环境的范畴，尤其是大功率激光的运用，使战场电磁环境向更深层次发展。

（二）电子对抗活动促使战场电磁环境向复杂演变通信对抗、雷达对抗、光电对抗是电子对抗最基本也是应用最为广泛的三个专业。

通信对抗是采用干扰信号或干扰噪音减弱敌方的通信能力，或施放假信号欺骗迷惑敌人的通信联络。

它的原理如同日常生活中当一个人在不太嘈杂的场合和你说话时，你就能听得见；但是当若个人同时和你说话或者环境噪声很大时，你就很难听清。

雷达对抗主要有以下方式：有源干扰、无源干扰、目标隐身、反辐射摧毁。

光电对抗主要方法有激光干扰、激光毁坏，施放烟幕、水幕，进行光电隐身和施放红外诱饵等等。

战争时期，由于电子对抗手段的大量应用，电磁环境呈复杂多变的状态，各种电子对抗行动，都要通过电磁环境为媒介来实施和达成，必然促使电磁环境更加复杂。

军事雷达技术研究及应用

军事雷达技术研究及应用雷达是一种利用电磁波进行物体探测、测距和测速的电子设备，广泛应用于军事、民用、气象等领域。

在军事领域，雷达技术一直被视为军事力量的重要指标之一，对战争的制胜与决定具有重要的战略性意义。

本文将从军事雷达技术的发展历程、主要技术特点和应用领域三个方面进行介绍和分析。

一、军事雷达技术的发展历程20世纪初期，英国物理学家汤姆逊发现了电磁波。

1917年，德国物理学家荷茨首次研制出雷达。

但是由于当时的电子技术实在有限，雷达仅能探测到最简单的物体，而且耗能大、体积大、制造难度大、故障率高等问题也无法得到解决。

直到二战期间，雷达才得到了迅速发展和广泛应用。

英国发明了原则上现代意义上的早期雷达，并用于反制纳粹德国对英国空袭的尝试。

德国也在其科学家荷茨刚刚研制出来的雷达系统的帮助下，向全欧洲和大西洋洋面发起过致命的攻击。

雷达减灰技术是英国在二战期间发明的一项重要技术，能够使飞机在飞行中大大降低被导弹袭击的概率。

二、军事雷达技术的主要特点（1）高频、高能量输出雷达发射功率能够高达MW的级别，能够穿过笼状晶格、棱柱晶格等许多类型的物质，甚至可以在地球和水面下进行长距离探测，具有很广阔的探测域。

此外，雷达还能够在复杂的天气环境或地貌环境下进行探测，具有极强的适应性。

（2）敏感性雷达的探测能力非常敏锐，能够探测到非常弱的回波信号。

而且雷达还能够抑制除了回波信号以外的所有电波干扰，从而保证了探测的准确性和真实性。

（3）快速反应能力雷达系统内的各种控制器和处理器能够在极短的时间内进行处理，并将数据实时上报，具有非常快速的反应能力。

这使得雷达系统能够极大地提高作战效率和效果。

（4）保密性雷达系统具有较高的抗干扰和抗干扰能力，能够在战斗环境中保护部署在后方的指挥部和防御设施等。

（5）多元化的探测手段雷达系统及其探测手段非常丰富，主要包括X波、K波、S波、C波、F波等多种波形，可以根据需要对不同的目标进行不同方式的探测。