复杂电磁环境的认识

一．复杂电磁环境的概念
1、几种典型的电磁环境的概念
1)电气和电子工程师协会（IEEE）对电磁环境定义为：一个设备、分系统或者
系统在完成其规定任务时可能遇到的辐射或者传到电磁发射电平在不同频段内功率与时间的分布，即存在于给定场所的所有电磁现象的总和。

2)美国国防部认为，电磁环境(EME)是存在于防护区内的一个或若干个射频场
战场，在2009年指出战场电磁环境是军队、系统或平台在指定的作战环境中执行作战任务时，可能遇到的在不同频段辐射或传导的电磁发射体的功率与时间分布的作用结果。

3)前苏联军事百科全书中指出，电磁环境是影响无线电装置或其部件工作的电
磁辐射环境。

4)电磁环境的定义为：在特定行为环境里军队、系统或者平台执行其规定的任
务时可能遇到的，在各种频率范围内由辐射发射或者传导的电磁发射（水平）功率和时间分布的结果。

它是电磁骚扰，电磁脉冲，电磁辐射对人员、军械和挥发性材料危害，以及雷电和沉积静电等自然现象的总和。

[文献：刘尚和，孙国至。

复杂电磁环境内涵及效应分析，装备指挥技术学院学报，2008.] 5)我国其中具有代表性的观点是：战场电磁环境，就是指在一定的战场空间内，
由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的战场电磁环境。

6)复杂电磁环境是指在一定的战场空间内,由空域、时域、频域和能量上分布
密集、数量繁多、样式复杂、动态交替的多种电磁信号交迭而成、严重妨碍信息系统和电子设备正常工作、显著影响武器装备的作战运用和效能发挥的战场电磁环境
7)简而言之复杂电磁环境，是指在有限的时空里，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。

电磁环境几乎涵盖了所有电磁现象。

比如电磁兼容、电磁干扰、电磁脉冲、电磁防护等。

2.电磁环境的认知
电磁波最开始发现并首先应用于通信，随着科学技术的发展，电磁场在越来
越多的领域得到了应用。

随着电磁应用活动的广泛开展，不同的电磁活动之间出现了强烈的相互影响，一种新的电磁活动加入以前必须考虑其与已有的电磁活动的关系，于是人们意识到必须像研究自身所处的自然环境一样，去研究由各类电磁活动的总和所形成的这种客观存在且复杂多变的电磁环境。

二、复杂电磁环境的构成
一般情况下，构成空间电磁环境的主要因素有自然环境因素和人为环境因素两大类。

人为辐射是战场电磁环境的主体，而且按照作战进程会发生剧烈的而变化，是人们研究的主要对象，也是电磁环境复杂化的根本原因。

自然辐射是一个不可控的组成因素。

辐射传播因素是电磁环境的重要构成因素，对人为电磁辐射和自然电磁辐射都会产生作用。

1、电磁应用活动-电磁应用活动是构成复杂电磁环境的基础
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。

2、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。

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。

3、信息化进程进一步加剧战场电磁环境的复杂化
由于信息化在根本上是建立在电磁活动之上的，电磁空间是信息活动的主体空间，电磁活动是信息活动的主体表现形式，当今社会和军队的信息化进程不可避免地加剧了战场电磁环境复杂化。

一方面，电子信息设备大量嵌入武器平台及弹药中，使战场电磁信号出现“爆炸性”的增长。

信息化进程中，雷达、通信以及后来出现的光电探测、制导等技术设备广泛应用于各种武器平台及弹药上，已成为武器装备的主要组成部分。

另一方面，作战平台上各种电子设备密布，造成局部电磁环境交叉、重叠和密集现象。

一艘现代化的军舰上就装有几十部电磁辐射设备，军舰桅杆上天线林立。

这些装备拥挤在狭小的空间范围内，在同一空域内工作，作战中，通信联络，对海、对空警戒、武器制导、导航等各种电磁辐射同时展开，将使局部电磁环境非常复杂。

三、复杂电磁环境的特点
战场电磁环境受参战地域装备的分布状况、工作频率、辐射功率( 场强) 、辐射方式、所处地理环境、气象条件等多种因素的影响, 所以战场电磁环境是复杂的、随机的。

1、看不见、摸不着，但是客观存在，具有广泛性。

2、随着科学技术的发展，不断的复杂化
3、动态随机、冲突剧烈、纷繁复杂（战场电磁环境的冲突对抗尤为的激烈），
随着时间的推移而不断的发生变化。

时域上突发多变，频域上拥挤重叠，空域上纵横交错，能量上密度不均。

4、复杂电磁环境是一个有多种因素相互影响作用，并且与外界有着能量、信息
交换的复杂开放巨系统。

5、由于电子战中的各种对抗行为，还使得电磁环境具有一定的对抗性。

6、复杂战场电磁环境具有可控性。

7、信号种类数量具有多样性。

四、复杂电磁环境的影响
1、造成战场感知迷茫、指挥控制紊乱、通信联络中断、行动效能失控
五、有关电磁复杂度的参量指标
1、环境噪声电平
2、频段占用度：在一定时间和空间范围内，电磁信号功率密度谱的平均值超过
指定的电磁环境门限所占有的频带与作战用频范围的比值，用FO表示。

3、时间占用度：在一定的空间和频率范围内，电磁环境的信号功率密度谱的平
均值超过指定的电磁门限所占用的时间长度与作战时间段的比值，用TO表示。

4、空间覆盖率：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，用SO表示。

5、功率通量密度
6、信号场强：指接收点无线电信号的场强。

7、信号类型：可以按照信号的用途、频段、传播方式以及DA分类。

8、频谱密度
9、干扰场强
10、脉冲流密度
11、信号密度：指单位时间内一定频段内无线电信号的数量。

一般用2~4来评判电磁环境的复杂程度。

六、复杂电磁环境研究中的难题
1、无法做到对电磁环境客观、定量的描述。

2、电磁环境模型的建立存在一定的难度。

七、其他工作
1、完成对微功率用电信息采集系统的相关技术发展历史以及国内外研究现状和发展趋势的调研。

2、准备MAPE2013成都会议的宣讲。