复杂电磁环境及防护
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复杂电磁环境的概念嘿,朋友!你知道啥是复杂电磁环境不?想象一下,电磁的世界就像一个无比热闹的大集市。
各种各样的电磁信号,就像是集市里的吆喝声、讨价还价声、欢笑声,乱哄哄地交织在一起。
复杂电磁环境,简单来说,就是电磁信号多得让人眼花缭乱,乱得像一团麻。
这可不是普通的乱,而是那种让你理不清、剪还乱的乱。
比如说,在战场上,各种通信设备、雷达系统、电子对抗装备等等,它们发出的电磁信号就构成了复杂电磁环境。
这就好比一群人同时在你耳边大声说话,你能听清谁在说啥吗?很难吧!再想想我们的日常生活,手机信号、无线网络、广播电视信号,这些都是电磁信号。
要是一下子这些信号全都变得乱糟糟的,一会儿强一会儿弱,一会儿又互相干扰,那得多烦人啊!这差不多就是复杂电磁环境的感觉。
复杂电磁环境的特点那可多了去了。
首先,信号种类繁多,就像一个超级大杂烩,什么都有。
有高频的、低频的,有连续的、脉冲的,有强的、弱的。
这不就像一个装满了各种水果、蔬菜、肉类的大篮子,啥都混在一起?其次,电磁信号的强度变化大。
一会儿强得能把你“震晕”,一会儿又弱得让你几乎察觉不到。
这难道不像天气,一会儿阳光暴晒,一会儿又阴沉沉的?还有啊,电磁信号之间的相互干扰特别严重。
一个信号可能会把另一个信号给“淹没”了,或者让它变得“扭曲”。
这就好比两个人在吵架,声音都混在一起,谁也听不清谁。
复杂电磁环境的影响可不容小觑。
在军事领域,它可能会让通信中断,让武器系统失灵,甚至会导致作战失败。
这就好像在战场上,你的眼睛突然看不见了,耳朵也听不见了,那还怎么打仗?在民用领域,复杂电磁环境可能会影响到飞机的导航,让火车的控制系统出问题,还会干扰医院里的医疗设备。
这难道不可怕吗?要是飞机迷了路,火车脱了轨,病人因为设备故障得不到及时治疗,那后果简直不堪设想!所以说,了解和应对复杂电磁环境是非常重要的。
我们需要不断地提高技术,研发更先进的设备,来应对这个越来越复杂的电磁世界。
总之,复杂电磁环境就像是一个难以捉摸的“电磁怪兽”,我们得想办法驯服它,让它为我们服务,而不是给我们带来麻烦!。
复杂电磁环境对雷达作战能力的影响及应对措施作者:李勇军来源:《中国科技博览》2014年第32期摘要:随着武器装备信息化程度的不断提高,现代战场上大量使用电子信息装备,不仅数量庞大、体制复杂、种类多样,而且功率大,使得战场空间中的电磁信号非常密集,形成了极为复杂的电磁环境。
本文就雷达工作所面临的复杂电磁环境进行了分析,并简要探讨了复杂电磁环境对雷达作战能力的影响,以及提高复杂电磁环境下雷达作战能力应采取的应对措施。
关键词:复杂电磁环境;雷达;作战能力【分类号】TN974雷达作战能力主要由威力范围、精度、分辨力等能力指标构成,这些指标均与其设计功能直接相关。
由此可见,在不同战场使用环境和不同作战任务下,雷达具有不同的作战能力,因此复杂电磁环境是影响雷达作战能力发挥的最主要的因素。
1雷达面临的复杂战场电磁环境在一定的空域、时域、频域上,电磁信号纵横交叉、连续交错、密集重叠,功率分布动态变化构成了复杂的电磁环境,这对武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境产生严重影响。
在现代战场上,雷达工作面临的电磁环境主要由无意干扰信号环境、对手的有意干扰信号环境、战场背景信号环境、回波信号环境以及高功率武器形成的强电磁脉冲(高功率微波)等构成,如图1所示。
图1 雷达电磁环境构成在雷达电磁环境的这些构成要素中,对手的有意干扰信号环境是最核心的要素,也是现代战场雷达面临的最主要的电磁威胁。
2复杂的电磁环境对雷达工作的影响信息化战场上,大量使用的各种用频装备,极大恶化了雷达工作的电磁环境。
雷达装备不仅会受到己方相互间和民用装备的无意干扰影响,还要与对手的恶意干扰和破坏展开激烈对抗,也可能会受到战场背景信号环境的影响。
为此,可从影响目标探测的稳定性、影响目标信息的真实性、影响目标航迹处理的可靠性和影响作战保障的难度等四个主要方面来阐述战场复杂的电磁环境对雷达作战能力的影响。
1)影响目标探测的稳定性复杂电磁环境下,强烈的电磁干扰将影响远方空情通报、近方目标指示雷达发现目标和空情通报,以至无目标指示,贻误战机;当有二级以上干扰时,雷达显示器上的噪声将显著增强,接收机逐步接近饱和,目标回波被干扰淹没;由于雷达干扰机施放假目标的技术水平不断提高,假目标可以大量复制,在雷达显示器上可能出现满屏的假目标,使操纵手对真目标的判断带来困难,同时使搜索雷达自动录取饱和,而单个假目标的逼真度越来越高,诱使操纵手上当受骗,造成错情、漏情。
无线电磁场辐射对环境的影响及环境保护措施在当今科技飞速发展的时代,无线通信技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从手机、无线网络到广播电视,无线电磁场辐射无处不在。
然而,这种看不见摸不着的能量形式对环境产生的影响却常常被人们所忽视。
无线电磁场辐射对环境的影响是多方面的。
首先,它可能对生态系统造成干扰。
许多生物依靠地球的自然电磁场来导航、迁徙和交流。
例如,鸟类和昆虫在飞行中会利用地球磁场来辨别方向。
当大量的无线电磁场辐射存在时,可能会干扰这些生物的感知能力,导致它们的行为异常,进而影响其生存和繁衍。
对于植物来说,无线电磁场辐射也可能产生一定的影响。
有研究表明,长期暴露在高强度的电磁场中,植物的生长和发育可能会受到抑制,比如种子发芽率降低、生长速度减缓等。
这不仅会影响到单个植物的健康,还可能对整个生态系统的平衡产生连锁反应。
无线电磁场辐射还可能对土壤和水质产生潜在的危害。
它可能影响土壤中微生物的活动和代谢过程,从而改变土壤的肥力和结构。
在水域环境中,电磁场辐射可能干扰水生生物的生理机能,影响水生态系统的稳定性。
此外,无线电磁场辐射对人类居住环境也带来了一些问题。
在城市中,密集的无线通信基站和各种电子设备产生的电磁场辐射相互叠加,可能导致局部区域的辐射强度超过安全标准。
长期暴露在这样的环境中,人们可能会出现头痛、疲劳、失眠等症状,虽然目前对于电磁场辐射与人体健康之间的关系还存在一定的争议,但我们不能忽视潜在的风险。
为了减轻无线电磁场辐射对环境的影响,我们需要采取一系列的环境保护措施。
在技术层面,应不断改进和优化无线通信设备的设计,以降低其辐射功率和提高辐射效率。
研发更先进的天线技术和信号处理算法,可以在不降低通信质量的前提下减少电磁场辐射的强度。
对于通信基站的建设和布局,需要进行科学规划。
相关部门应根据地理环境、人口密度和通信需求等因素,合理设置基站的位置和数量,避免过度密集的建设导致局部辐射超标。
电磁防护标准一共几级标准电磁防护标准是指在电磁环境下,为了保护设备、系统和人员安全而采取的一系列措施和标准。
根据不同的电磁环境和需求,电磁防护标准分为不同的级别,以确保设备和人员在电磁环境中能够正常运行和生活。
那么,电磁防护标准一共有几级标准呢?本文将对此进行详细介绍。
首先,电磁防护标准一共分为四个级别,分别是一级、二级、三级和四级。
每个级别都有相应的防护要求和措施,以适应不同的电磁环境和需求。
下面将对每个级别的标准进行详细介绍。
一级标准是指对一般的电磁环境下的防护要求,主要包括对电磁辐射的限制和防护措施。
在一级标准下,设备和系统需要符合国家相关的电磁辐射标准,以保证其在电磁环境中的正常运行和使用。
同时,对于人员的防护也需要符合相关的标准和要求,以保证其在电磁环境中的安全。
二级标准是指对一般电磁环境下的防护要求的升级版,主要包括对电磁辐射的更严格的限制和防护措施。
在二级标准下,设备和系统需要符合更为严格的电磁辐射标准,以确保其在更为复杂的电磁环境中的正常运行和使用。
同时,对于人员的防护也需要更为严格的标准和要求,以确保其在更为复杂的电磁环境中的安全。
三级标准是指对特殊电磁环境下的防护要求,主要包括对电磁辐射的特殊限制和防护措施。
在三级标准下,设备和系统需要符合特殊的电磁辐射标准,以确保其在特殊的电磁环境中的正常运行和使用。
同时,对于人员的防护也需要特殊的标准和要求,以确保其在特殊的电磁环境中的安全。
四级标准是指对极端电磁环境下的防护要求,主要包括对电磁辐射的极端限制和防护措施。
在四级标准下,设备和系统需要符合极端的电磁辐射标准,以确保其在极端的电磁环境中的正常运行和使用。
同时,对于人员的防护也需要极端的标准和要求,以确保其在极端的电磁环境中的安全。
综上所述,电磁防护标准一共分为四个级别,分别是一级、二级、三级和四级。
每个级别都有相应的防护要求和措施,以确保设备和人员在不同的电磁环境中能够正常运行和生活。
强电磁环境的电磁特性在现代科技的快速发展中,强电磁环境成为了一个备受关注的话题。
强电磁环境是指电力系统、雷电、高能辐射等强电磁场环境中的电磁特性。
本文将从电磁波的特性、电磁辐射对环境的影响以及电磁辐射防护措施等方面展开论述。
一、电磁波的特性电磁波是一种具有电场和磁场的振动波动现象。
在强电磁环境中,电磁波的频率范围广泛,包括射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
射频波是指频率在300kHz-300GHz之间的电磁波,在通信、广播、雷达等领域有着广泛应用。
微波是频率高于1GHz的电磁波,它的特殊性能使得它可以在信息传输、无线通信以及热处理等方面发挥重要作用。
红外线、可见光和紫外线是在光谱范围中的电磁波,它们对生物生长、照明和信息显示等方面都有着重要的应用。
X射线和γ射线具有很大的穿透能力,可以在医学诊断、材料检测和科学研究中发挥重要作用。
二、电磁辐射对环境的影响1. 生物效应强电磁环境中的电磁辐射对生物体具有一定的影响。
长期暴露在强电磁辐射下,可能导致生物细胞的DNA损伤、遗传突变和免疫系统异常等问题。
尤其是对于孕妇、儿童和老年人等辐射敏感人群,需要格外关注。
2. 环境污染强电磁环境中的电磁辐射会对周围环境产生一定的污染。
一方面,电磁辐射会影响大气、水和土壤中的物质组成和性质。
另一方面,电磁辐射还可能对动植物的生长和繁殖产生不利影响,破坏生态平衡。
3. 对设备设施的影响强电磁环境中的电磁辐射对电子设备和设施也会产生一定的影响。
电磁辐射可能导致电子设备的工作不稳定、电子元件的过早老化甚至损坏,对通信、导航等关键设施的运行安全产生威胁。
三、电磁辐射防护措施为了减少强电磁环境对人体和环境的不利影响,人们采取了一系列防护措施。
1. 辐射监测和评估通过辐射监测和评估,可以了解强电磁环境中的辐射水平和分布情况,从而为制定有效的防护措施提供依据。
在辐射监测和评估中,需要使用电磁辐射测量仪器和设备来获取准确的数据。
电磁辐射危害及防护
电磁辐射危害及防护
随着电器电子产品的广泛应用,人们常常会接触到电磁辐射。
虽然人们能够感受到的电磁辐射是微弱的,但当电磁辐射的强度过高时,就会对人类健康造成危害。
因此,了解电磁辐射的危害性和防护措施是非常必要的。
电磁辐射的危害
1.对人体伤害:电磁辐射会对人体造成一定的生物学影响,例如对睡眠、产生头晕、头痛、嗜睡等影响。
同时,长期处在高强度电磁辐射下,可能会引起白血病、脑瘤、不孕不育等身体疾病。
2. 对电器电子产品伤害:高强度电磁辐射会对电子设备造成干扰,使其功能失效。
3. 对环境伤害:电磁辐射也会对环境产生影响。
高强度电磁辐射会导致大气层电离而影响其性质和结构,影响生态系统平衡,影响飞行器导航等。
电磁辐射的防护措施
1. 控制辐射源:减少电磁辐射的源头。
例如对商业区或荒野等的电磁辐射进行控制。
2. 加强环境辐射控制:构建辐射环境与基础设施已成为电磁辐射控制的主要途径,主要控制电磁辐射的卫星与塔的数量。
1。
电磁辐射与防护研究实验室电磁辐射的强度与国家标准1.7.1电磁辐射的强度通信基站越建越多,手机信号覆盖加强,人们疑虑通信基站发射的电磁波对人体有害。
由电磁辐射概念可知,电磁辐射其实是一种能量,它对环境的影响程度主要取决于能量的强弱,用来表量其强度大小的单位主要有:◆功率:辐射功率越大,辐射出来的电、磁场强度越高,反之则小,单位是瓦(W)。
◆功率密度:指单位时间、单位面积内所接收或发射的高频电磁能量,单位是瓦/米2(W/m2),在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用mW/cm2表示。
◆电场强度:用来表示空间各处电场的强弱和方向的物理量,距离带电体近的地方电场强,远的地方电场弱。
电场强度的单位是伏/米(V/m),在输电线和高压电器设备附近的工频电场强度通常用kV/m表示。
◆磁场强度:用来表示空间各处磁场的强弱与方向的物理量,单位是安/米(A/m)。
◆磁感应强度:表示单位体积、面积里的磁通量,用于描述磁场的能量的强度,单位是特斯拉或高斯(T或Gs)。
如何衡量电磁辐射对人体作用的大小呢?电磁辐射能量要大到什么程度才会对人体产生伤害呢?我们先来了解一下“SAR”这个名词,SAR的中文意思是“比吸收率”,SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率,即吸收计量率,它的单位是W/kg。
SAR的测定:SAR值测量系统由人体模型、测量仪表、探针、机械臂等组成。
测量时,在人体模型内部倒入专用测试液体,液体的电磁性与人体的一致;将发射源紧贴模型放置,设置好发射源的发射功率,由机械臂带动探针在液体内运动,自动测量场强E,由以下公式可计算出SAR的值:SAR=E2(δ/p)其中,E为场强,δ为介电常数,p为液体密度。
1.7.2电磁辐射的国家标准为了确定入射电磁场是否安全,一个主要的问题就是SAR的安全电平时多少?国际上,FCC、ICNIRP(国际非电离性照射保护委员会)、IEEE等机构先后制定了电磁辐射对人体作用的衡量技术标准。
电磁辐射污染造成的危害及防范措施一、前言1972年6月5日在瑞典首都斯德哥尔摩召开的《联合国人类环境会议》,会议通过了《人类环境宣言》,并提出将每年的6月5日定为"世界环境日",自此反应了人们对环保意识越来越重视。
但是,人们比较关注的水污染、大气污染、噪声污染、光污染等环境问题,却忽视了对人们危害日渐明显的"隐形杀手"电磁辐射污染的重视。
如今,越来越多的电子、电气设备的投入使用使得各种频率的不同能量的电磁波充斥着地球的每一个角落乃至更加广阔的宇宙空间。
对于人体这一良导体,电磁波不可避免地会构成一定程度的危害。
二、电磁辐射污染的种类电磁辐射污染源来自俩方面,一类是来自天然的电磁辐射:如果自然界中雷电、火花放电等都会引起电磁辐射,这些辐射对于人体的危害是比较强烈的,但不是普遍存在,反而是对通讯和仪器设备的干扰十分明显。
还有一类是人为的电磁辐射,主要包括各种电磁辐射系统、广播电台发射台、导航系统、电视发射源和微波接受站等。
人为的电磁辐射随着人们对这些设备的频繁使用对我们的影响越来越明显。
三、电磁辐射的危害还有,电脑辐射对人体的影响也是不容忽视的,特别是对电脑使用频率高的人的更能明显的看到自己因为接收电脑辐射而产生的身体上的变化,电脑辐射容易使眼睛疲劳、视力降低、头痛,甚至对妊娠和胎儿的有着很明显的危害。
在生活中,像我们经常使用的电磁炉、微波炉、电吹风、电动剃须刀、电视机、电冰箱、空调等家用电磁也都存在着电磁辐射,同样也在危害着我们的健康。
四、如何预防辐射在生活中,我们要有意识的去预防辐射对我们的危害,尽量做到把危害减到最低限度,保证我们的身体健康。
以下是我咨询了相关专家、查阅了大量的相关寂寥,提出的几方面的建议:1)加强宣传电磁污染的危害,引起人们的重视。
必要时采用一些方法,将电磁辐射的作用和影响限定在指定的空间和范围,可以采用屏蔽室、屏蔽衣、屏蔽头盔和屏蔽眼睛、屏蔽罩等防护措施。
《不同等级变电站电磁辐射对周围环境的影响及防治措施》篇一一、引言随着电力系统的不断发展和普及,变电站作为电力传输的重要节点,其数量和规模也在不断扩大。
然而,变电站运行中产生的电磁辐射对周围环境的影响日益引起人们的关注。
本文将就不同等级变电站电磁辐射对周围环境的影响进行探讨,并提出相应的防治措施。
二、不同等级变电站电磁辐射对周围环境的影响1. 对生物体的影响电磁辐射对人体健康有一定影响,主要表现在对人体生理功能的影响和导致的一些潜在疾病。
不同等级的变电站,特别是高压变电站产生的电磁辐射会对附近居民的神经系统、免疫系统和生殖系统等造成不良影响。
长期处于电磁辐射环境下的人群更容易出现疲劳、失眠、免疫力下降等问题。
2. 对环境的影响变电站电磁辐射还会对周围环境造成一定影响。
例如,电磁辐射会干扰无线电通信设备的正常工作,影响电视信号的接收质量。
此外,电磁辐射还会对植物生长产生一定影响,导致植物生长缓慢、叶片发黄等问题。
3. 对建筑物的影响高电压变电站产生的强电磁场可能对附近建筑物的结构造成一定影响。
长期受到强电磁场的作用,建筑物的结构可能会发生微小变化,甚至可能引发建筑物的损坏和安全隐患。
三、防治措施1. 优化变电站设计在变电站设计阶段,应充分考虑电磁辐射的防护措施。
采用低噪声、低辐射的设备和材料,优化变电站的布局和结构,减少电磁辐射的强度和范围。
2. 合理规划变电站位置在规划变电站位置时,应充分考虑其与居民区、学校等敏感区域的距离。
尽量避免在人口密集区域建设高电压等级的变电站,以减少电磁辐射对居民的影响。
3. 安装电磁屏蔽装置在变电站周围安装电磁屏蔽装置,如金属网、屏蔽墙等,以减少电磁辐射的扩散和传播。
同时,定期对屏蔽装置进行检查和维护,确保其正常运行。
4. 强化环境监测与评估建立完善的环境监测与评估体系,定期对变电站周围的电磁辐射进行监测和评估。
及时发现和处理电磁辐射超标的问题,确保周围环境的健康和安全。
电磁辐射的原理及防护措施
电磁辐射是指电磁波在传播过程中释放出的能量,是一种高能辐射形式。
它由电磁场和磁场组成,是电磁波传播的形式之一、电磁辐射广泛存在于我们的日常生活中,如电视、电脑、手机、微波炉等电器设备都会产生电磁辐射。
而对于电磁辐射的防护措施,主要可分为以下几个方面:
1.电磁辐射源的控制:对于家庭中的电器设备,可以选择低辐射的产品,尽量减少电磁辐射源的使用时间。
同时,避免与手机、电视等电器设备过于近距离接触。
2.电磁辐射屏蔽材料:可以使用一些电磁辐射屏蔽材料,如电磁辐射屏蔽窗帘、电磁辐射屏蔽服装等,来减少电磁辐射的穿透深度和强度。
3.建立电磁辐射防护区域:对于一些特殊环境,如医疗机构、实验室等,可以建立电磁辐射防护区域,采用金属屏蔽和隔离设施,限制和减少电磁辐射的传播。
4.使用科学防护设备:在一些高电磁辐射环境中,人们应佩戴适当的个人电磁辐射防护设备,如电磁辐射防护服、防护眼镜等。
5.增加身体的电磁辐射抵抗能力:可以通过正确的饮食、良好的作息习惯、增加体育锻炼等方式,提高身体的抵抗力,减少电磁辐射对身体的影响。
6.关注环境电磁辐射监测:定期进行电磁辐射监测,及时发现和解决可能存在的电磁辐射问题。
需要注意的是,电磁辐射虽然存在一定的健康风险,但目前并没有足够的科学证据证明电磁辐射会对人体产生严重的损害。
同时,不同人群对电磁辐射的敏感性也有所不同,一些人可能会更容易受到电磁辐射影响。
因此,在采取相关防护措施时,应根据实际情况做出合理的判断。
电力系统的电磁环境监测与防护在现代社会中,电力已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而,电力系统的运作也带来了一些潜在的风险,其中之一就是电磁环境对人体健康的影响。
因此,电力系统的电磁环境监测与防护变得至关重要。
首先,我们需要了解电磁环境对人体的影响。
电磁辐射是由电力系统中的电流和电压产生的,它的强度可以随着距离的增加而逐渐减弱。
然而,当人接触到较强的电磁辐射时,可能会对人体健康造成一定的影响。
长期暴露在高强度的电磁辐射下,可能会导致头痛、失眠、记忆力下降等症状。
因此,对电力系统的电磁环境进行监测和防护是非常必要的。
那么,如何进行电磁环境的监测呢?一种常见的方法是使用电磁辐射监测仪器。
这些仪器可以测量电磁辐射的强度,并根据国家标准对结果进行评估。
在电力系统中,监测点通常设置在变电站、输电线路和变压器等敏感地区,以获取较准确的数据。
监测仪器的频率范围应覆盖较大的范围,从低频到高频,以确保对不同频率的电磁辐射进行全面监测。
一旦监测到超过国家标准的电磁辐射强度,就需要采取相应的防护措施。
一种常见的方法是采取屏蔽措施,例如在电线和设备周围设置塑料屏蔽来减少电磁辐射的泄漏。
此外,也可以通过改变设备布局或增加距离,来减少电磁辐射的程度。
对于一些特殊的敏感地区,如学校、医院等,也可以采取隔离措施,将电力设备放置在远离人群的地方。
除了监测和防护措施外,教育与沟通也是电磁环境管理中的重要环节。
人们对电磁辐射的认识和认知水平不同,有的人可能对电磁辐射的危害有过度担忧,有的人可能对此一无所知。
因此,通过宣传教育来提高公众对电磁辐射的了解和认知非常重要。
电力公司可以举办一些公开讲座,向公众普及电磁辐射的基本知识,同时回答公众对电磁辐射的疑问和担忧,增强公众对电磁环境管理工作的信任感。
另外,电力系统的电磁环境监测与防护也需要政策和法规的支持。
国家可以出台相关法律法规,明确电磁辐射的防护标准和责任,监督电力公司和相关部门的管理工作,保护公众的权益。
复杂电磁环境的若干探讨从陆战场到海战场,再从海战场到空战场,战争方式发生了由平面到立体的巨变。
而今,又出现了联合作战、体系对抗、精确打击等多种作战模式,他们所依赖的信息获取、传递、控制、干扰等,绝大部分要通过电磁波这个媒介完成,这些作战行动对电磁活动的依赖性越强,制电磁权的较量便越激烈,电磁活动空间在战场构成中的地位也越突出。
由电磁活动构成的隐形电磁空间的形成,成为与空间、地面和海洋并存的第四维战场。
由此而带来的无线电频率使用相互冲突、电子系统间相互干扰,已成为影响现代战争结局的一个不容忽视的课题。
1如何构建复杂电磁环境1.1复杂电磁环境的定义及其表现形式电磁环境,是指在传输媒质中存在的电磁场或电信号。
信息化战争中,交战双方大量使用电子信息装备,不仅数量庞大、体制复杂、种类多样,而且功率大,在激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号。
以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰,造成在电磁信号时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠。
复杂电磁环境,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电磁环境。
从它的定义可以看出,复杂电磁环境是战场电磁环境复杂化在空域、时域、频域和能量上的表现形式。
1.2构建复杂电磁环境的方法构建复杂电磁环境,就是要力求构建接近实战的战场电磁环境,纵观外军训练中复杂电磁环境的构建方法,除了利用真实的武器装备外,还要大量依靠各类信号模拟器、计算机模拟技术、分布式交互仿真技术、以及能够模拟假想敌的部队等。
1.2.1利用真实的电子装备产生复杂的电磁威胁环境真实的武器装备始终是构建逼真战场环境的首选,电子装备也是如此。
但由于电子装备直接关系到战场上的制信息权,一般很难获取敌方的电子装备实体,通常是通过在战争中缴获或者从第三国购买。
1989年,德国统一使得北约波利冈电子战靶场获得了大量苏制SPN30和SPN40地形匹配雷达干扰机等系统,使之一举成为北约靶场中承担针对苏式防空训练任务的主要基地。
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。
92SAFETY & EMC No.1 20211 概述随着我国轨道交通的快速发展,地铁作为人们日常出行的主要交通工具,其电磁辐射对出行乘客的影响问题备受关注。
目前国内外有许多高铁及动车组的电磁辐射研究,大多是研究电磁骚扰源的产生与电磁场分布,或从某一特定角度对高速动车进行研究[1-3]。
相比于高速动车组,城市轨道交通领域的研究相对较少[4-7],且这些研究主要聚焦于列车变压器、乘客座位及车窗、司机室等位置,很少关注地铁站台等外部环境。
地铁是目前出行量最大、城市流动人口最密集的公共交通工具之一,地铁站内部的电磁辐射及其对大量地铁乘客、长期处于此环境的地铁站工作人员的影响亟待研究与评估。
2 测试对象(地铁站)及测量方法介绍2.1 测试对象—地铁站地铁车站一般分为露天式和地下封闭式两类,为较为全面的评估两类车站的电磁环境,选取上海市地铁嘉定区11号线嘉定新城站、桃浦新村站和昌吉东路站作为测试对象,其中昌吉东路站和嘉定新城站属于地上双层结构地铁站,地面一层是检票进站厅,地上二层是露天候车站台与轨道。
昌吉东路站是有两条轨道的小型地铁站。
嘉定新城站有五条轨道,存在多条线路的并线与换乘。
桃浦新村站属于地下双层结构地铁站,地面一层是检票进站厅,地下一层是封闭候车站台与轨道,为两侧轨道中间候车厅的构造。
这两种地上和地下地铁站站台的构造代表了国内大多数地铁站的一般特征。
2.2 测量方法及测试位置根据HJ/T 10.2-1996《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》,使用的检测仪器为台湾泰仕TES-953电磁辐射检测仪。
实验过程中测量了各点的最大测量值,测量方式为在每个测量点测量一系列最大测量值(一段时间内的最大即时测量值),之后对这组测量值取平均值。
摘要选取露天式、地下式不同结构的三个地铁站,针对有无列车进站等情况,测量了不同位置的电磁辐射峰值、瞬时值及平均值,绘制了车站不同方位电磁辐射分布图,揭示了地铁车站空间电磁场分布规律。
复杂电磁环境及防护
2010-10-19 9:22:00 【文章字体:大 中 小】 推荐 收藏 打印
中国兵器工业新技术推广所电磁兼容技术研究
室 李子森
1. 复杂电磁环境提出的背景
复杂电磁环境可以综合定义为:在某一空间内由时域、频域、空
域和能量域分布复杂的多种电磁信号叠加,它对电子装备、火工品、
燃油和人员等有不同程度的危害。
复杂电磁环境是综合性名词,主要用于顶层策划和宏观分析。实
质上电磁环境都是复杂的、动态的,在技术设计层面都应进行分解和
分类,成为可描述的技术参数。
1.1 按电磁能量的来源划分有:
(1)自然电磁现象和人为电磁现象
(2)我方电子装备辐射和敌方电子装备辐射
(3)无意电磁辐射(电磁兼容范畴)和有意电磁辐射(电子对抗范
畴)
1.2 按电磁场信号特性划分有:
(1)随机或无规则波形
(2)无调制波形(脉冲,连续正弦波)
(3)调制波形(脉冲调制,模拟量调制)
在电子装备使用过程中,使用方常常应用“复杂”这个词来形容
装备附近的电磁环境,其原因是多方面的。
(1) 电磁环境集成的不确定性
电子装备在不同空间电磁信号的叠加是不确定的,电磁信号的组
合受多种因素限制。
(2) 电磁环境测量的不确定性
电磁环境测量数据受时间,方向及频谱等因素影响。测试结果具
有统计特性,另外,在特定条件下,电磁干扰信号电平是很低的,例
如雷达接收机极限灵敏度-110dBm,天线增益40dB。其干扰信号用
一般干扰测量仪或频谱仪是测不到的。
(3)未来战场上广泛使用电子对抗技术和强电磁脉冲技术,这些技
术参数是不可预知的,并且攻防双方都应用可变参数。
为了进行电磁防护,提高电子装备的电磁生存能力,电子装备设
计时需要对可能造成电磁干扰的电磁环境进行分类分析。
2.复杂电磁环境的分析
2.1 电子对抗(电子战)和电磁环境效应内容的区别
电磁环境效应是在能量域研究电磁能量对电子装备、军械等的影
响。主要涉及电子装备(含接收器通道外)对电磁能量敏感程度,并
且要求对接收器通道内器件不损坏、不烧毁。
电子对抗是在信息域研究接收器通道内的电子对抗。主要通过信
号处理剔除干扰,当然也应用了信道捷变频,天线旁瓣对消等措施。
电磁环境效应包含了一些电子对抗的内容,但电子对抗有其独特
的技术内容,两者有较大区别。
2.2 有关外部射频电磁环境
GJB1389A《系统电磁兼容性要求》所提供的外部射频电磁环境包
含人为和无意的电磁辐射,主要是由雷达和通信系统通过发射天线向
特定空间或在近区所形成的电磁场,这些电磁场的统计特征值用峰值
和平均值表示,平均值是模拟量调制的通信设备所产生的,而峰值主
要是雷达设备产生的脉冲调制波,从标准中多个表格所提供的数值明
显看出300 MHz以下频段电磁场的平均值与峰值相等,这是通信使
用电磁波的特征,而在300 MHz以上频段电磁波平均值与峰值不相
等。它们的比值就是占空比(占空比小于1)。标准中外部射频电磁
场典型平均值为200V/m,峰值为2~3kv/m。
2.3 有关强电磁场环境
由于受平均功率的限制,在一般情况下的强电磁场是指电磁脉冲
波,电磁脉冲波的峰值功率可以很大。
电磁脉冲波主要有高功率微波(HPM)、超带宽电磁脉冲(UWB)、
核电磁脉冲(NEMP)和雷电波(LEMP),其中雷电波为自然电磁
现象,其它均是人为电磁现象。电磁脉冲波的电磁效应大部分不是电
热效应,电磁脉冲的破坏作用远大于连续波,所以在未来战场上使用
的软杀伤武器一般指的是电磁脉冲武器。
2.4 其它电磁现象
其它电磁现象包括太阳磁爆对无线电设备影响,大气无线电噪声
的影响,地磁对阴极射线器件、陀螺仪的影响,以及地磁(磁性矿物)
对电磁波传输的影响等。
此外,由于沉积静电出现在高速飞行器表面,引起飞行器不等电
位和电弧放电,对飞行器通信和导航造成很大影响。
综上所述,电磁现象种类很多,其影响是多方面的,只有对其机理进
行深入研究,才能找到合适的防护方法。
3. 强电磁环境条件下,装备及设备的防护
装备及设备在强电磁环境条件下要求能正常工作,必须对装备及
设备进行防护设计,使其在上述条件下不损坏且不出现电磁敏感。
3.1 装备在强电磁环境条件工作的风险评估
武器装备包含大量的电子信息系统,在强电磁环境条件下存在风
险,因此需要对装备的防护风险进行评估,并采取综合性防护设计措
施。正如其它灾害,例如地震、雷电等只能实现减灾,不可能达到避
灾。因为防护所投入的人力、物力和财力随着防护能力的提高而增加,
防护能力的提高与经济性需要综合权衡的。
就防护能力而言,风险评估需要考虑如下各个因素:
(1) 装备所处的环境因素
装备受强电磁辐射的影响,包括辐射源的辐射强度和辐射源离装
备的距离,例如某些地区是落雷区经常遭受雷电影响,某些装备是核
试验设备,受很强高空核电磁辐射。
(2) 装备的机动特性
装备的机动性是军用装备的重要指标,一般装备分为固定装备和
移动装备,移动装备通常使用电子方舱,舱外电缆长度有限,由电磁
感应引起的端口干扰电流、电压比固定装备要小一些。
(3) 装备敏感程度
有些装备内有大量的传感器,受强电磁场影响就较大,是防护的
薄弱环节;相反,有些装备外露端口较少,电子设备耐强电磁能力较
强。
(4)装备的重要程度
有些装备是区域中枢设备,其作用远大于其它装备,重要度很高,
有些装备的功能或作用空域可以被其它设备所替代,其重要程度稍
低。
3.2 装备对强电磁环境的防护等级和层次
如前所述,对装备在强电磁脉冲环境条件下的风险评估以后就可
以确定防护等级,电磁环境越恶劣,装备重要程度越高以及装备对电
磁环境越敏感时防护等级将越高。
防护等级可以分为2~3级,即硬点加固型、加固型和轻便加固型。
美军标MIL-STD-188-125A中指出,硬点加固适用于固定设施核电磁
脉冲防护,要求电磁场屏蔽效能达100dB,端口注入电流达8kA;加
固型适应于固定地面设施高功率脉冲防护,规定电磁屏蔽效能为
80dB,端口防护注入电流为5kA;轻便加固型适用于移动地面装备电
磁脉冲防护,规定电磁屏蔽效能为80dB,端口防护注入电流为
1~5kA。
另一方面,电磁脉冲防护设计大多采用多层逐级防护方案,也就
是采用分层抗扰技术,防护设计一般分为装备(系统)级、机柜(舱
段)分系统级和电路级,这三级防护的电磁环境严酷度相差很大,防
护器材也有很大差别。
三级防护的参数具有传递特性,例如MIL-STD-188-125-2端口注
入电流为5kA,通过一级防护后,端口残余电流约为1~10A,该指标
与设备级电磁兼容性指标要求相一致,即舱内(室内)机柜电缆注入
电流敏感度(CS115、CS116)极限值为5~10A。
三级防护具有替代性,例如飞行器没有方舱屏蔽壳体,那么屏蔽
防护首先需要依靠飞行器壳体和舱段壳体,此时,部件及电路级防护
设计成为防护的重要环节。
3.3 装备对强电磁环境的防护设计
常用的强电磁环境防护手段主要包括屏蔽、滤波、接地和加装防
护器件。其中屏蔽和接地是防护的基础。屏蔽是用高导电率和高导磁
率的金属材料把电子设备屏蔽起来,并设有良好的接地线,同时在所
有穿过屏蔽体的导线、门窗、通气孔等处施加防护设施。
装备的电磁环境防护设计中,除了要考虑舱体结构和材料外,贯
通舱体内外各种连接线的电磁防护以及端口电磁泄漏在整个设计中
至关重要。端口的电磁防护包括电磁干扰屏蔽设计和防尖峰浪涌设
计,电磁干扰屏蔽主要靠电源线和信号线滤波器来实现,尖峰浪涌防
护需要设计尖峰浪涌吸收电路。
强电磁脉冲防护的常用元件包括气体放电管、半导体放电管、压
敏电阻以及半导体瞬态抑制器等。各种浪涌抑制器件的共同特点为在
阈值电压以下都呈现高阻抗,一旦超过阈值电压,阻抗便急剧下降,
对尖峰电压具有消峰作用。但在响应时间、通流容量方面,各种元件
都有优缺点,因此,需根据具体的应用场合,采用上述器件中的一个
或者几个的组合,来构成相应的保护电路。
3.4 射频电磁环境的频谱十分广泛
对电子方舱而言,电磁屏蔽的频率范围是90KHz~18GHz,屏蔽效
能A级为60dB,B级为40dB。而强电磁环境多指电磁脉冲环境,其
频谱相对较窄,此时要求,磁场屏蔽: 100KHz信号屏蔽效能为 40dB,
1MHz为60dB,电磁屏蔽:10~1000MHz范围,屏蔽效能应为80dB。
综合上文分析认为,复杂电磁环境的内涵是十分广泛的,要使装
备适应复杂电磁环境要求,电磁兼容性和电磁环境的防护是非常必要
的。
复杂电磁环境包括射频电磁环境和电磁脉冲电磁环境,对复杂电
磁环境的防护至少应综合射频环境及电磁脉冲环境的防护要求。