复杂电磁环境下战场电磁频谱动态管理研究
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电子对抗试验电磁环境复杂度要素研究文章利用面向对象的电磁环境复杂度度量的思路,提出了电磁环境相关性和相关度的概念,并对新概念的物理意义进行了阐述,提出了有感环境和无感环境的概念,以电磁环境相关度为基础,分析了电子对抗试验电磁环境复杂度控制要素,论述了控制方法。
标签:电磁环境;复杂度;相关度;控制要素1 概述电磁环境是一个复杂系统,它具有动态性、对抗性、不确定性、敏感性、可控性和复杂性等复杂系统所具有的特征,“复杂性”是其最本质特征的概括。
电磁环境复杂度控制,是复杂电磁环境下电子对抗训练必须解决的重大理论问题。
本文研究了电子对抗训练电磁环境复杂度控制要素,首先定义了电磁环境相关性和相关度,提出了有感环境和无感环境的概念,从时域、频域、空域和能域四个方面论述了电磁环境复杂度的影响因素,给出了电子对抗试验的电磁环境复杂度控制方法。
2 电磁环境相关性在电子对抗系统试验中,由于受体的物理特性不同,其对电磁环境的感知有非常大的差别。
电磁环境的相关性是战场电磁环境的特定复杂性描述和度量,即受体对电磁环境的响应程度。
电磁辐射的能量是以电磁波的形式传播到空间的,复杂电磁环境就是各种电磁活动的电磁波在时间、空间、频谱和功率分布变化情况的一种综合反映。
因此,为有效对复杂电磁环境相关性进行度量,可以采用以下四个度量参数:时间相关度、频率相关度、空间相关度和能量相关度,来对复杂电磁环境相关性从时间、空间、频谱和强度上的表现进行整体描述。
电磁环境时间相关度(TR)是指在空间?赘和频率范围(f1~f2)内,电磁环境的功率谱密度的统计平均值超过受体能感知的电磁环境的功率谱密度门限的时间长度与时间段(t1~t2)的比值。
电磁环境频率相关度(FR)是指在时间范围(t1~t2)和空间范围内,电磁环境的功率谱密度的统计平均值超過受体能感知的电磁环境的功率谱密度门限的频带与用频范围的比值。
电磁环境空间相关度(SR)是指在时间(t1~t2)和频率范围(f1~f2)内,电磁环境的功率谱密度的平均值超过受体能感知的电磁环境的功率谱密度门限的空间范围与空间范围的比值。
加强频谱控制和频谱工程研究提高我军战场频谱管理能力吴少淳******************摘要现代战争将是陆、海、空、天、电磁“五维一体”的联合作战,战场处于广阔的电磁环境中,无线电频率成为影响战争全局的极其重要的战略、战术资源和力量,本文阐述了为什么要进行战场频谱管理;简述了美军战场频谱管理的现状和发展策略;就我军战场频谱管理发展策略提出了个人初步设想,并重点阐明了战场频谱管理的首要基本任务。
关键词无线电通信系统电子战战场频谱管理1.战场频谱管理的必要性和重要性无线电频谱是无线电通信的源泉,是一种十分宝贵而又有限的自然资源。
它具有非耗竭性,可以被利用,但不会消耗掉,不使用就是一种浪费。
此外,由于无线电频谱具有传播固有性,易产生干扰,易受污染,使用不当也会造成浪费,甚至会带来危害。
因此,要进行无线电频谱管理。
无线电通信系统在无线电频谱管理中的定义是“利用无线电波对符号、信号、文字、图象、声音或任何性质的信息进行传输、发射或接收的系统”,它既包括通常所说的地域网、PCN、卫星等“传统”通信系统,也包括导航、遥控、遥测、遥感、武器精确制导等“广义”通信系统等。
因此,无线电管理涉及的面(包括使用部门、用户数、设备类型、学科门类)非常广泛,也非常复杂。
无线通信系统是由许多通信链路组成的,而通信链路由发射机、接收机、发射天线、接收天线和两天线之间的传播路径组成。
所以,相对其它无线电通信系统而言,任何一个无线电通信系统在频率使用和/或背景噪声等方面都可能是一个潜在的干扰源(包括直扩频、跳频系统也是如此)。
因此,无线电频谱管理的手段不是一些人所想象的简简单单的行政管理。
从技术角度讲,无线电频谱管理是,通过频谱控制和频谱工程技术分析,防止或解决干扰,实现各种无线电系统内/间的兼容性,保证其效能的正常发挥,确保充分、有效地利用无线电频谱资源。
可见,无线电频谱管理融合了频谱控制(频谱环境监测与电磁态势评估、干扰确定与消除、频谱划分、分配等)、频谱工程(FD规则、发射机模型、接收机模型、天线模型、传播模型、同站址分析、减敏等)技术,以及法制、法规和管理协调程序等多种方式、方法和手段。
第1章绪论1.1 课题背景及意义任何作战行动都在一定的空间和环境中进行。
作战空间和作战环境是一个时代的科学技术、武器装备、作战方式和自然因素有机结合的产物。
当今时代,信息技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用,孕育了新的战争形态——信息化战争,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。
即信息化战争开辟了与陆海空天相并列的“第五维战争空间”——电磁空间,形成了与传统的社会、地理、气象、水文等并重的新的战场环境——战场电磁环境。
随着军队信息化进程的加快,战场电磁环境日益复杂,电磁空间的斗争空前加剧,并对军事活动产生着深刻的影响。
使得战场感知难、指挥控制难、支援保障难以及信息化装备作战效能难。
因此夺取制电磁权,成为夺取制信息权,进而夺取战争主动权的关键。
深入研究复杂战场电磁环境,对掌握信息化战争的主动权,打赢信息化战争具有重要意义。
1.2战场复杂电磁环境的相关研究现状战场电磁环境对于世界而言还是个全新的学科,各国对于战场电磁环境的认识与研究还有无限的提升的空间。
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。
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。
美、俄(苏)军方对于电磁环境概念的表述不仅限于一定区域内的电磁现象总和,更有时域、频域、空域、能量域“四域”特征方面的认识。
我国对战场电磁环境相关问题的研究起步较晚,且战场电磁环境概念在学术界还未统一。
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。
浅谈复杂电磁环境对作战的影响摘要:随着信息化程度的提高,复杂电磁环境对作战的影响日益凸显,成为制约作战成败的关键。
因此,了解、分析、减少关于复杂电磁环境对作战的负面影响,是信息化推进的关键环节。
本文从情报获取、作战指挥、武器控制三个方面分析了复杂电磁环境对现代作战的影响,提出相应对策。
关键词:电磁环境、信息化推进、情报获取、作战指挥、武器控制战场环境对于作战就像鱼和水,空气与人的关系,密切相关,密切联系,作战行动一刻也离不开战场环境,其重要地位不言而喻。
普鲁士著名军事家克劳塞维茨曾讲指出:地理环境同军事行动有着十分密切而永远存在的关系,它不论是对战斗过程本身,还是对战斗的准备过程和运用都有决定性的作用。
对于信息化条件下的智能战场,传统意义上的地理环境并不能完全成为影响战争进程的主导因素,武器装备,军事实力以及电磁环境等都可能成为影响一场战争的关键因素。
现代战争不仅意味着信息化程度越来越高,也意味着受到复杂电磁环境的影响越来越大。
研究复杂电磁环境下对信息化作战的影响及对策,成为军队做好军事斗争准备的关键节点。
一、把握实质,提高认识,准确分析复杂电磁环境对信息化作战的影响复杂电磁环境作为一种看不见,摸不着的客观存在,由于其本身具有信号密集、样式繁杂、动态交叠、冲突激烈等特性,其对未来信息化条件下作战影响巨大。
(一)影响情报信息的真实性信息化作战中,敌我双方大量使用雷达探测、电子侦察、光电探测、无线电导航定位以及敌我识别系统等先进的电子信息系统以提高信息搜集的真实性。
而这些电子信息系统无一不是借助电磁活动来实现其功能,也无一不受战场复杂电磁环境的影响。
一旦由于己方管控措施不力,或者敌方电子干扰强烈,极有可能陷入传感器迷茫、战场感知错乱的混乱局面,导致信息搜集无法进行或者搜集到的信息真伪难辨。
(二)影响作战指挥的准确性信息化条件下,联合作战指挥员确定作战方针、定下作战决心、制定作战方案、组织作战协同及保障等,都需要无线电通信来传输情报数据、作战指令与协同信息,一旦通信系统受到干扰和破坏,必然导致数据传输中断、差错率频发、协同效率下降,大量虚假片凌乱的信息,容易使指挥员陷入情报信息迷茫、战场情况错乱、指挥决策迟缓甚至失误、指挥控制不畅的被动局面,甚至滑入决策失误的深渊。
复杂电磁环境下的作战分析朝鲜半岛作战—空天战场电磁环境对抗分析摘要:信息化战争是“陆、海、空、天、电”五位一体的联合作战,电子战将贯穿战争全过程。
面对骤然趋于紧张的朝鲜半岛局势,半岛周围各国都开始着手战事,战争的气息也越来越浓。
文章以入朝作战为平台,分析了战场电磁环境中人为电磁辐射、自然电磁辐射对空天战场的影响,同时根据这些因素对空天通信系统形成的干扰提出了相应的抗干扰措施,特别是针对可能存在的第三方力量的介入,分析其掌控能力,并作出相应的应对措施。
关键字:电磁环境;空天战场;对抗;影响当今世界,依托高技术有时和信息化武器装备进行电子对抗,已经成为交战双反达成作战目的的基本途径和惯用手段。
由于军事领域电磁能源的应用日趋广泛,使得空天战场环境发生了重大改变,出现了继陆、海、空、天等传统战场后的新要素——电磁环境。
电磁环境通常是指存在于给定场所点此现象的总和。
战场电磁环境则是之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,记载一定的战场空间内,由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、演示复杂、密集重叠、动态交叠的电磁信号构成的电磁环境。
和战场其他诸多环境相比,电磁环境是空天战场环境中更为重要的组成部分。
因为现代战争已经进入信息化,对于空中作战队伍来说,战场电磁环境是战场通信、雷达、计算机、光电设备的信号环境,更是电子对抗的信号环境。
由于电子信息化设备的普及和使用,现代战场上电磁辐射源及点此信号变得高度密集,辐射源多样,辐射信号种类繁多,导致了试下作战中复杂的电磁环境。
出军事环境外,在民用广播、电视、通信及雷达形成的电磁环境和自然界中存在的电磁环境作用下,我军作战的空天战场均会受到严重干扰。
处在这么一个人为与自然、敌方与我方、对抗于非对抗的各种电磁信号交织形成的电磁环境中,我空军地空通信、空空通信都必将受到各种各样的干扰,致使我军战力有所下降。
由以上这些,电磁环境给我们的映像很朦胧、很抽象,为了能够生存于如此纷繁复杂的电磁环境中,认识复杂电磁环境具有十分重要的意义。
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。
战场电磁频谱态势可视化技术综述战场电磁频谱态势可视化技术指的是通过将战场上各种电磁信号的信息以可视化的形式展示出来,帮助作战人员更好地了解和分析电磁频谱的态势。
这些电磁信号包括通信信号、雷达信号、电子对抗信号等。
战场电磁频谱态势可视化技术的发展主要有以下几个方面:
1. 电磁频谱监测系统:通过部署在战场上的传感器和探测设备,对战场上的电磁信号进行实时监测和采集。
这些设备可以捕获不同频段的信号,并将其输出为数字信号,为后续的处理和可视化提供数据源。
2. 信号处理和数据融合:通过对采集的信号进行处理和分析,提取出关键的信息,并将不同频段和不同来源的信号进行融合。
这些数据融合的技术可以将不同来源的信号进行关联,从而更好地理解电磁频谱的态势。
3. 可视化技术:将处理和融合后的数据以可视化的形式呈现出来,可以采用图表、地图、热力图等方式进行展示。
通过这种方式,作战人员可以直观地了解电磁频谱的分布、强度和变化趋势,从而做
出更加准确的判断和决策。
4. 智能分析和决策支持:结合人工智能和机器学习等技术,对电磁频谱的可视化结果进行智能分析和推理。
通过机器学习算法,可以从历史数据中发现规律,预测未来的态势,并生成相应的决策支持报告。
综上所述,战场电磁频谱态势可视化技术能够帮助作战人员更好地了解和分析电磁频谱的态势,提高指挥决策的准确性和实时性。
这是一个涉及多个学科和技术的综合性领域,将继续在军事作战中发挥重要作用。