造成復(fù)雜電磁環(huán)境的成因是什么？

作者：吳宏強

電磁波無時無刻不在影響著人們的生活及生產(chǎn)，電磁能的廣泛應(yīng)用，使工業(yè)技術(shù)的發(fā)展日新月異。電磁能在為人類創(chuàng)造巨大財富的同時，也帶來一定的危害。無線通訊技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)等的高速發(fā)展及運用，導(dǎo)致電磁環(huán)境日趨復(fù)雜，復(fù)雜電磁環(huán)境泛指由密集、重疊、無序的電磁波構(gòu)成的電磁環(huán)境。

無線電通信有著悠久的歷史。早在公元1831年英物理學(xué)家法拉第在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，就提出了電磁感應(yīng)定律，認(rèn)為磁電可以相互轉(zhuǎn)換的。這為電磁波的研究奠定了基礎(chǔ)。1865年，英物理學(xué)家麥克斯韋建立了電與磁的統(tǒng)一理論，即麥克斯韋電磁理論。認(rèn)為運動著的電荷可以產(chǎn)生電磁輻射。這就告訴人們電可以“無線”的方式向外傳播。1887年德國科學(xué)家赫茲就用實驗的方式證明了電磁波的存在。實現(xiàn)了電磁波的產(chǎn)生與接收。1895和1896年，意大利發(fā)明家馬克尼和俄國物理學(xué)家波波夫分別成功地進行了無線電通信試驗。1901年跨越大西洋的越洋無線電通信宣告試驗成功。至此，人類進入了電磁時代。

現(xiàn)代戰(zhàn)場中，復(fù)雜電磁環(huán)境主要是指在一定的作戰(zhàn)時空內(nèi)，人為電磁發(fā)射和多種電磁現(xiàn)象的總合。構(gòu)成復(fù)雜電磁環(huán)境的主要因素有敵、我雙方的電子對抗，各種武器裝備所釋放的高密度、高強度、多頻譜的電磁波，民用電磁設(shè)備的輻射和自然界產(chǎn)生的電磁波等。信息化戰(zhàn)爭多是從電磁場拉開序幕。實施寬頻域、多樣式、多層次的電子干擾，是奪取制電磁權(quán)的基本手段。

復(fù)雜電磁環(huán)境的成因---

1 電磁應(yīng)用活動

電磁應(yīng)用活動是電磁環(huán)境形成的基礎(chǔ)電磁應(yīng)用活動是以電磁波輻射、傳播、接收為基礎(chǔ)的各類使用電磁波的軍用、民用活動，以及科學(xué)實驗與研究行為。在電磁應(yīng)用領(lǐng)域，將電磁波按頻率或波長的順序排列起來就構(gòu)成了電磁頻譜。無線電波和光波，包括X射線等都是電磁波，只是頻率或波長有很大不同。無線電波主要用于通信，是人類電磁應(yīng)用活動最早涉足的領(lǐng)域。雷達(dá)廣泛應(yīng)用于軍事、國民經(jīng)濟和科學(xué)研究等領(lǐng)域的電子技術(shù)設(shè)備。光波通信和激光制導(dǎo)、測距等廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場，拓展了戰(zhàn)場電磁環(huán)境的范疇，尤其是大功率激光的運用，使戰(zhàn)場電磁環(huán)境向更深層次發(fā)展。

２ 電子對抗活動

電子對抗活動促使戰(zhàn)場電磁環(huán)境向復(fù)雜演變通信對抗、雷達(dá)對抗、光電對抗是電子對抗最基本也是應(yīng)用最為廣泛的三個專業(yè)。通信對抗是采用干擾信號或干擾噪音減弱敵方的通信能力，或施放假信號欺騙迷惑敵人的通信聯(lián)絡(luò)。它的原理如同日常生活中當(dāng)一個人在不太嘈雜的場合和你說話時，你就能聽得見；但是當(dāng)若個人同時和你說話或者環(huán)境噪聲很大時，你就很難聽清。雷達(dá)對抗主要有以下方式：有源干擾、無源干擾、目標(biāo)隱身、反輻射摧毀。光電對抗主要方法有激光干擾、激光毀壞，施放煙幕、水幕，進行光電隱身和施放紅外誘餌等等。戰(zhàn)爭時期，由于電子對抗手段的大量應(yīng)用，電磁環(huán)境呈復(fù)雜多變的狀態(tài)，各種電子對抗行動，都要通過電磁環(huán)境為媒介來實施和達(dá)成，必然促使電磁環(huán)境更加復(fù)雜。

３ 信息化進程

信息化進程進一步加劇戰(zhàn)場電磁環(huán)境的復(fù)雜化由于信息化在根本上是建立在電磁活動之上的，電磁空間是信息活動的主體空間，電磁活動是信息活動的主體表現(xiàn)形式，當(dāng)今社會和軍隊的信息化進程不可避免地加劇了戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜化。一方面，電子信息設(shè)備大量嵌入武器平臺及彈藥中，使戰(zhàn)場電磁信號出現(xiàn)“爆炸性”的增長。在無線電用于戰(zhàn)場的初期階段，電臺就是電臺，雷達(dá)就是雷達(dá)，都屬于單一的作戰(zhàn)保障裝備。信息化進程中，雷達(dá)、通信以及后來出現(xiàn)的光電探測、制導(dǎo)等技術(shù)設(shè)備廣泛應(yīng)用于各種武器平臺及彈藥上，已成為武器裝備的主要組成部分。另一方面，作戰(zhàn)平臺上各種電子設(shè)備密布，造成局部電磁環(huán)境交叉、重疊和密集現(xiàn)象。二戰(zhàn)時期，一架飛機、一輛坦克上只裝載一部通信電臺，軍艦上也只裝一部通信電臺和一部對海搜索雷達(dá)?，F(xiàn)在，一艘現(xiàn)代化的軍艦上就裝有幾十部電磁輻射設(shè)備，軍艦桅桿上天線林立。這些裝備擁擠在狹小的空間范圍內(nèi)，在同一空域內(nèi)工作，作戰(zhàn)中，通信聯(lián)絡(luò)，對海、對空警戒、武器制導(dǎo)、導(dǎo)航等各種電磁輻射同時展開，將使局部電磁環(huán)境非常復(fù)雜。

復(fù)雜電磁環(huán)境對戰(zhàn)爭的影響---

1 影響戰(zhàn)場感知的真實性

雷達(dá)探測、光電探測和電子偵察是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中人們感知戰(zhàn)場目標(biāo)的三種基本電磁手段，它們也構(gòu)成了軍用感知探測的主體。在信息化戰(zhàn)場上，為了進一步提高單個作戰(zhàn)平臺或武器系統(tǒng)的判斷能力，為各級指揮員的決策提供更全面的參考情報，還大量使用了無線電導(dǎo)航定位和敵我識別等電子信息系統(tǒng)，這些用于戰(zhàn)場感知電子信息系統(tǒng)都依靠電磁活動來實現(xiàn)其功能，也無不受到戰(zhàn)場電磁環(huán)境的影響。

２ 影響作戰(zhàn)指揮的穩(wěn)定性

在掌握戰(zhàn)場態(tài)勢的基礎(chǔ)上，在高度靈活、機動的作戰(zhàn)行動過程中，各種作戰(zhàn)平臺之間，以及作戰(zhàn)平臺與指揮機構(gòu)之間都需要依靠無線電通信來傳輸情報數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)指令與協(xié)同信息。在復(fù)雜戰(zhàn)場電磁環(huán)境影響干擾下，這些通信系統(tǒng)必然在傳遞數(shù)據(jù)中斷、差錯率提高、協(xié)同效率下降三個方面嚴(yán)重影響著指揮控制活動的穩(wěn)定性。

３ 影響作戰(zhàn)行動的實效性

現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭背景下，武器裝備和作戰(zhàn)行動既依賴于電磁信號，又不可避免地受到復(fù)雜電磁環(huán)境的影響。

●對信息化武器效能發(fā)揮的影響。在2003年伊拉克戰(zhàn)爭中，伊拉克大量使用GPS干擾器，造成一定數(shù)量的美軍戰(zhàn)斧導(dǎo)彈和杰達(dá)姆聯(lián)合指導(dǎo)彈藥失去準(zhǔn)頭。而在1982年英阿馬島戰(zhàn)爭中，英國皇家海軍最先進的導(dǎo)彈驅(qū)逐艦“謝菲爾德”號由于自身的警戒雷達(dá)和衛(wèi)星通信設(shè)備之間存在嚴(yán)重的相互干擾現(xiàn)象，以致被阿根廷發(fā)射的“飛魚”導(dǎo)彈輕易擊沉。

●對信息系統(tǒng)整體作戰(zhàn)實效性的影響。信息化戰(zhàn)場上各種作戰(zhàn)平臺通過信息系統(tǒng)的無縫鏈接形成了一體化的作戰(zhàn)體系，其整體作戰(zhàn)效能得到幾何級數(shù)的增長，但這種整體效能的形成與發(fā)揮更加依賴于各類電磁應(yīng)用活動，并在更大的地理空間范圍和頻譜范圍內(nèi)受到戰(zhàn)場電磁環(huán)境的多重影響。

●對戰(zhàn)斗行動實效性的影響。戰(zhàn)前指揮員擬定的作戰(zhàn)行動方案不可能全面、徹底、準(zhǔn)確地分析判斷戰(zhàn)場電磁環(huán)境，也不可能明察秋毫地了解掌握部署于戰(zhàn)場中的所有電磁輻射源和各種電子信息系統(tǒng)的技術(shù)性能。交戰(zhàn)之時己方內(nèi)部的突發(fā)電磁沖突，不僅難以避免，還將頻繁發(fā)生；敵方的電子干擾也帶有強烈的針對性、目的性和謀略性。這些隨著戰(zhàn)爭進程引起的戰(zhàn)場電磁環(huán)境的變化及其帶來的影響，最終會不斷導(dǎo)致作戰(zhàn)方案和戰(zhàn)役戰(zhàn)斗行動的重新調(diào)整或修訂，對作戰(zhàn)行動的影響非常深遠(yuǎn)。

人防指揮通信如何面對復(fù)雜電磁環(huán)境---

1 注重人防指揮通信網(wǎng)絡(luò)防護，解決“聯(lián)的通”的問題

復(fù)雜電磁環(huán)境下的無線數(shù)據(jù)通信、光纖通信、衛(wèi)星通信等系統(tǒng)，是人防指揮通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最易遭敵干擾、破壞和摧毀的環(huán)節(jié)。復(fù)雜電磁環(huán)境下的人防，首先解決的應(yīng)該是“聯(lián)的通”的問題。

●加強人防指揮通信電子設(shè)備的防護。一是進行電磁屏蔽。利用導(dǎo)磁性能良好的金屬，如用鋼、鋁等金屬材料制成屏蔽機柜（殼），把需要保護的通信電子設(shè)備封閉起來，以減少甚至消除其對電磁脈沖能量的吸收，有效地保護各種電子信息系統(tǒng)的終端設(shè)備。二是安裝保護設(shè)備。設(shè)置高靈敏度的探測器和傳感器，實時監(jiān)測電磁環(huán)境變化情況，根據(jù)電磁強度的變化，適時采取有關(guān)措施，以讓電子設(shè)備避開強電磁脈沖沖擊；在電力線、通信線的輸入端，設(shè)置大容量、高性能的電容器，以確保線路安全。三是實行內(nèi)外接地。將電子設(shè)備的外殼或屏蔽體，與埋在地下的導(dǎo)體直接相連，或?qū)㈦娮釉O(shè)備內(nèi)部的一些等電位點，接在一個公共導(dǎo)體上，如無線電臺和計算機的金屬外殼等。以這種內(nèi)外接地的方式，將電磁脈沖感應(yīng)出來的電流及時引入地下，確保電子設(shè)備的安全。

●加強電磁防御體系建設(shè)，提高人防指揮通信網(wǎng)絡(luò)的抗擾抗毀能力。一是加快地下通信樞紐建設(shè)步伐，形成以人防指揮所通信樞紐為支撐的固定通信網(wǎng)絡(luò)。依托通信光纜，綜合運用各種無線電通信手段，提高固定通信網(wǎng)抗毀能力。二是統(tǒng)一規(guī)劃人防指揮的電磁防御體系。應(yīng)制定通信網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)時電磁防護標(biāo)準(zhǔn)，通過設(shè)置假輻射源、假陣地、角反射陣列以及對重要的信息裝備實行雙機備份，主要備用系統(tǒng)采取多路由、多信道、多手段配置等方式方法，以提高動員指揮通信網(wǎng)整體防護能力,確保動員通信指揮網(wǎng)絡(luò)要在復(fù)雜電磁環(huán)境中能“聯(lián)的通”。三是要注重軍用和民用電磁頻譜的統(tǒng)一管理和使用，依托地方信息網(wǎng)絡(luò)和軍隊指揮自動化網(wǎng)，建成一套集情報、通信、控制、指揮、預(yù)警為一體的，具有可靠性、抗毀性和抗干擾能力強、反應(yīng)靈敏的人防指揮系統(tǒng)，從根本上提高人防指揮的快速反應(yīng)能力。

●注重電磁防御技戰(zhàn)術(shù)，提高人防指揮通信網(wǎng)絡(luò)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的戰(zhàn)場生存能力。一是人防通信網(wǎng)絡(luò)成網(wǎng)狀配置,使整個系統(tǒng)達(dá)到此“盲”彼“明”，此斷彼通，保障一種干擾斷不了全部通信，確保通信此起彼伏。二是分散布勢。分散配置各種人防信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，避免同時遭敵摧毀和殺傷。三是在電磁頻譜管制上，嚴(yán)格控制大型電子設(shè)備的發(fā)信，縮短電磁信號暴露時間，降低敵偵察效能；充分利用跳擴頻、自適應(yīng)無線電臺和衛(wèi)星通信，采取多形式組網(wǎng)和無線電佯動的方法，降低敵電磁干擾效能。

２ 加強人防指揮工程電磁防護能力建設(shè)，解決“遮的住”的問題

人防指揮工程是人防的大腦和中樞，必須提高人防指揮工程在復(fù)雜電磁環(huán)境中的抗擾能力，才能確保人防指揮在復(fù)雜電磁環(huán)境中的不間斷進行。

●提高人防指揮工程的防護標(biāo)準(zhǔn)。隨著核電磁脈沖彈、常規(guī)電磁脈沖武器和高功率微波武器的發(fā)展，使人防工程的防電磁毀傷技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)。人防指揮工程的防護標(biāo)準(zhǔn)要實現(xiàn)防硬殺傷與防軟殺傷相結(jié)合、防精確制導(dǎo)武器打擊與防信息攻擊、防電磁毀傷相結(jié)合，要積極采取各種電磁防護措施和技術(shù)，提高人防指揮工程電磁環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，以提高人防指揮工程的防電磁毀傷性。

●人防指揮工程建設(shè)要與防電磁毀傷建設(shè)相結(jié)合。人防指揮工程是人防工作展開和實施的樞紐，必須增強其電磁防護功能，才能確保人防指揮在復(fù)雜電磁環(huán)境中的不間斷進行。在建設(shè)選址上應(yīng)將人防指揮工程建設(shè)在具有一定覆蓋厚度的巖石山嶺之中，或者埋藏在地面以下一定深度，以利用其天然抗力較強、易于偽裝隱蔽的特點加強對電磁毀傷的防護。另外，要增加覆蓋指揮工程的鋼筋混凝土厚度，并將其中的鋼筋焊接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．以增強對電磁脈沖的屏蔽作用。

●加大對電磁防護等超前防護應(yīng)用技術(shù)的研究。要針對各種新機理武器的破壞殺傷效應(yīng)，加強對計算機、光電、仿真、生物和防電磁毀傷等超前防護技術(shù)的研究。研制出廉價高效的電磁屏蔽材料，完善多級屏蔽體系，提出人防指揮工程建設(shè)的應(yīng)用對策，以先進的電磁防護技術(shù)不斷增強人防指揮工程的綜合防護性能。

３ 重視重要經(jīng)濟目標(biāo)的綜合防護功能建設(shè)，解決“防的穩(wěn)”的問題

隨著信息技術(shù)與自動控制技術(shù)的發(fā)展，重要經(jīng)濟目標(biāo)的信息化程度越來越高，交通樞紐、通信樞紐、自動化生產(chǎn)線、科研系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、城市“生命線”系統(tǒng)等運轉(zhuǎn)日趨信息化、自動化和智能化。重要經(jīng)濟目標(biāo)一旦遭到電磁攻擊，將導(dǎo)致運轉(zhuǎn)受阻，功能受限，甚至?xí)w癱瘓，難以運行。因而必須提高重要經(jīng)濟目標(biāo)的綜合防護功能。

●防火力“斬首”。對重要經(jīng)濟目標(biāo)的信息控制系統(tǒng)、電子設(shè)備進行重點防護，采用新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑堅固可靠的防護工程，提高防護抗力，防敵火力摧毀。

●防電磁干擾。對重要經(jīng)濟目標(biāo)的控制中心、通信樞紐、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動化電氣設(shè)備等電子設(shè)施進行電磁防護，增強設(shè)備本身的抗電磁脈沖能力，提高周圍環(huán)境的電磁屏蔽性能，防敵以核電磁脈沖以及高能非核電磁脈沖武器、高功率微波炸彈的電磁攻擊。

●防信息技術(shù)電磁泄露。重要經(jīng)濟目標(biāo)內(nèi)各種信息技術(shù)設(shè)備和通信設(shè)備在工作時常常會泄漏電磁波，而且與這些設(shè)備連接的數(shù)據(jù)線、電源線同樣也會有電磁波輻射出來。要積極研究和解決信息技術(shù)設(shè)備的信息電磁泄漏及其安全防護問題，要采取有關(guān)技術(shù)手段防止計算機等信息技術(shù)設(shè)備在不知不覺間通過電磁波輻射而泄漏有用的機密信息，確保重要經(jīng)濟目標(biāo)“防的穩(wěn)”。

４ 整合電磁資源和防護力量，解決“打的上”的問題

戰(zhàn)場空間的電磁波，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。電磁領(lǐng)域的進攻與防御沒有絕對的界線，復(fù)雜電磁環(huán)境下的人防，不能僅僅為防而防，而應(yīng)主動出擊，以攻促防，使人防由被動轉(zhuǎn)為主動。

●有效利用電磁資源。電磁資源主要包括軍用電磁資源和民用電磁資源兩部分。通過對其作用空間、工作時間、工作頻率和輻射功率實施管理和控制，以使實現(xiàn)戰(zhàn)時前后方空間內(nèi)的各種電磁活動變得有序和兼容共存，進而形成有利的前后方電磁態(tài)勢。?國防動員委員會應(yīng)牽頭建立權(quán)威性的軍地聯(lián)合的電磁資源管理機構(gòu)，對電磁資源進行統(tǒng)一管理，引導(dǎo)、動員民用電磁資源在動員工作展開的同時進入自己擅長的步調(diào)，干擾、破壞、摧毀敵方精心構(gòu)筑的電磁環(huán)境，使戰(zhàn)場電磁態(tài)勢向有利于我的方向轉(zhuǎn)化。

●適時組織電磁襲擾。欲形成于己有利的戰(zhàn)場電磁環(huán)境，就要積極地與敵開展高強度的、持續(xù)不斷的電磁對抗。人防部門應(yīng)積極組織通信等專業(yè)技術(shù)隊伍，充分發(fā)揮各種制式、非制式裝備器材，與敵開展積極有效的電磁戰(zhàn)?？刹扇‰姶乓u擾手段，利用現(xiàn)有的各種中、小電臺和無線電波發(fā)射源，干擾敵空中電子偵察，使敵難以發(fā)現(xiàn)我指揮通信控制系統(tǒng)的通信中樞、基本網(wǎng)絡(luò)；可通過電子偵察發(fā)現(xiàn)敵通信頻率，對敵空襲兵器與指揮控制系統(tǒng)發(fā)射無線電干擾信號，使敵通信信號模糊不清甚至完全淹沒；可利用敵無線電頻率，將各種假信號插入其通信網(wǎng)絡(luò)，傳遞假情報，實施假指揮，破壞敵指揮控制。

審核編輯：黃飛