复杂电磁环境下装备保障活动信息泄露机理研究

张文一，宋华文，马玉林

（1．装备指挥技术学院研究生管理大队，北京 101416；2．装备指挥技术学院训练部，北京 101416）

复杂电磁环境下装备保障活动信息泄露机理研究

张文一1，宋华文2，马玉林1

（1．装备指挥技术学院研究生管理大队，北京 101416；2．装备指挥技术学院训练部，北京 101416）

复杂电磁环境是指信息化条件下的战场电磁环境，战时遂行装备保障任务，不可避免地要面对极为复杂的战场电磁环境带来的信息泄露问题。从装备保障要素辐射电磁信号造成的信息泄露和装备保障要素反射电磁信号造成的信息泄露2个方面，系统分析了信息泄露的基本过程、条件、原理及危害，并对装备保障活动中易产生信息泄露的装备保障要素进行了分析探讨。

复杂电磁环境；装备保障；信息泄露；机理

信息化条件下作战，是在复杂电磁环境下进行的。敌对双方对电磁空间的争夺异常激烈并对夺取战场主动权产生了重大影响。电磁斗争渗透到作战的各个领域，夺取制信息权成为夺取战场控制权的重要保证。战时遂行装备保障任务，不可避免地要面对极为复杂的战场电磁环境带来的信息泄露问题。尤其是随着部队装备信息化建设和装备保障信息化程度的不断提高，信息化保障装备、信息化设备设施等发生信息泄露的问题日益突出，严重影响装备保障安全，乃至影响制信息权的争夺。深入研究复杂电磁环境下装备保障活动的信息泄露机理，深刻揭示装备保障活动信息泄露的物理本质，对于科学分析复杂电磁环境下的信息安全态势，确保部队在复杂电磁环境下装备保障信息安全具有重要的现实意义。

1 装备保障要素辐射电磁信号造成的信息泄露

1．1 辐射电磁信号造成信息泄露的基本过程

信息化条件下作战过程中，己方实施装备保障所涉及的部分物理要素（主要是电子设备、信息系统和人员）将向空间有意或无意辐射电磁信号，由于这些电磁辐射信号含有信息，敌方可借助电子侦察设备对其进行截获，敌方对截获的电磁辐射信号进行分析，然后对其进行综合处理，可以从中获取有用信息（比如方位、距离、保障行动内容等），造成己方信息的泄露［1］。其过程如图1所示。

1．2 辐射电磁信号造成信息泄露的必备条件

这种形式的信息泄露必须具备以下条件才能对装备保障活动造成危害：一是己方存在主动（有意或无意）向外辐射电磁信号的电磁辐射源；二是这些电磁信号可被敌方接收；三是敌方能够从信号中提取有用的信息。

具体可用数学表达式分析如下［2］：

对于己方电磁辐射源，可以根据其输出功率在方位、时间、距离以及频率上的分布，来对其进行综合描述，可用功率密度的形式表示为

式中，φ为电磁信号的辐射方向，r为传播距离，f为输出频率，t为输出时间。

假设己方电磁辐射源与敌方电子侦听设备之间相对方位φi，相对距离为ri，则在t时刻的f频率点上，

图1 电磁辐射造成信息泄露过程示意图

敌方电子侦听设备能够接收到该辐射源辐射信号功率为

如果敌方电子侦听设备能够有效接收频率范围为（f1，f2）的电磁信号，则在t时刻，其接收到的电磁信号功率为

若敌方电子侦听设备灵敏度为S，则当满足P接收≥S时，敌方即可截获该电磁辐射源辐射的电磁信号，并经过一定的信息处理，实现对己方电磁辐射源（目标）的定位，或获取己方电子信息系统、电子设备等辐射源的技术参数、功能、类型、用途以及相关武器和平台类别等情报信息。

1．3 易辐射电磁信号的装备保障要素

易向外辐射电磁信号的装备保障要素主要包括以下几种［3］：

1）有意辐射电磁信号的电子信息装备，即指战时为了实现一定的作战功能，而向预定空域辐射电磁信号的装备。如作战指挥、装备保障指挥过程中的无线电通信联络设备、情报侦察设备、电子战装备、电子识别设备等；物流控制过程中，用于实施精确定位的导航系统等。

2）无意向空间辐射电磁信号的装备，如装备故障检测过程中，信息化检测设备就将无意地向外辐射电磁信号；另外，信息处理过程，计算机显示设备等也将无意地向外辐射信号。

此外，必要时还需要考虑装备保障人员向外辐射的红外信号。

2 装备保障要素反射电磁信号造成的信息泄露

2．1 反射电磁信号造成信息泄露的基本过程

敌方电子探测设备（主要是雷达设备）发射电磁信号，经辐射传播到达己方装备、人员周围，并与其相互接触，其中部分电磁信号被装备、人员反射（或散射），形成回波信号，并被敌方接收装置接收［4］。敌方通过对回波信号进行处理（将回波信号与发射信号进行比较），即可获得目标的距离、方位、速度等信息，具体如图2所示。

2．2 反射电磁信号造成信息泄露的必备条件

这种形式的信息泄露必须具备以下条件才能对装备保障活动造成危害：一是敌方探测设备发射电磁信号，并能够传播到己方装备、人员周围；二是己方装备、人员等能够对电磁信号产生反射，形成回波信号；三是敌方能够接收并识别回波信号，经过信息处理后能够获取有用信息。

假设敌方电子探测设备发射功率为Pt，发射天线增益为Gt，目标（己方装备、人员、设施等）与探测设备之间的距离为R，己方目标反射截面积为δ，敌方接收天线的有效接收面积为Ar，损耗因子为L（包括敌方电子探测系统内部的损耗，以及电磁波在空间传播过程中的损耗等），则敌方实际接收到的回波信号功率［5］为

图2 电磁反射造成信息泄露过程示意图

若敌方电磁信号接收机灵敏度为S，则当满足Pr≥S时，敌方即可有效识别回波信号，并再经过信息处理获取己方的方位和速度等信息。

如上所述，电磁反射造成的信息泄露，主要取决于敌方能否有效识别回波信号，也即回波信号功率是否大于敌方探测设备的灵敏度，显然，回波信号功率越强，越易被敌方识别。而回波信号强度主要取决于以下3个方面：一是敌方电子探测设备性能，如发射功率、天线增益、接收机灵敏度等；二是敌方电子探测设备与己方装备、人员的距离；三是己方装备、人员对敌电子探测信号的反射性能。因此，从己方的角度看，己方装备、人员对敌方侦察信号的反射性能是可控因素，必须想办法让己方装备、人员对敌电磁侦察信号的反射截面积越小越好。

［1］ 王汝群．战场电磁环境［M］．北京：解放军出版社，2006．

［2］ 王增和，王培章，卢春兰．电磁场与电磁波［M］．北京：电子工业出版社，2001．

［3］ 蔡仁钢．电磁兼容原理、设计和预测技术［M］．北京：北京航空航天大学出版社，1997．

［4］ 刘 伟，卢金峰．电磁辐射对计算机系统的影响及抑制措施［J］．黑河科技，2002（3）：7－9．

［5］ 王玉生，韩青山．雷达系统［M］．北京：电子工业出版社，1999．

TN011

A

1008－1542（2011）07－0083－02

2011－06－20；责任编辑：王海云

部委级重点资助项目（2008SY4103001）

张文一（1971－），男，吉林敦化人，讲师，博士研究生．主要从事装备保障与指挥方面的研究。