通信电子战系统电磁环境适应性分析

航空工业西安飞机工业（集团）有限责任公司 蔡 瑞

为了不断提高我国信息系统的安全操作能力，我国还必须认真考虑一些基于信息系统的基础设施应用问题。信息管理系统与国家行业信息系统之间的根本区别主要在于，国家信息管理系统始终具有顽强的战略生存能力，特别是复杂的电磁环境的适应能力是国家在一个复杂电磁环境中重要组成部分。

这些系统的复杂性以及电磁环境系统的适应性是提高新一代信息处理系统的关键问题。这也是国内外密切关注的热点问题。如果不能解决此问题，则可能意味着这些信息处理系统无法有效正常运行。因此，有必要深入合理地分析其潜在的威胁和市场需求，并阐明发展的关键技术创新思路。

在分析国家在新阶段的战略任务以及未来各种可能的电磁威胁的基础上，深入总结全球信息领域电磁环境的主要特征的理论基础系统，从学术研究的多个角度出发，重点研究和分析新一代的信息系统，并提出一些针对性的发展政策建议。

1 通讯电子战系统

通信电子战是特殊的军事战争形式，其战场处于电磁波涉及的整个空间之中，将军事斗争战场由原来的海洋、天空、陆地的战斗空间扩大到包括地球及地球周围的整个空间之中，使现代军事战争的战场变成了四维，因此，通信电子战也被称之为“第四维战争”。

1.1 电子对抗侦察

电子对抗的目的是捕获并分析敌方电子设备的电磁辐射信号，以确定其技术参数、位置，类型和用途。是电子对抗的组成部分，是组织实施电子对抗的前提。是敌方电子设备的技术参数，如工作频率，无线通信设备的调制方式和信号特性；频率、脉冲宽度、脉冲速率、天线模式、辐射形式的组合。雷达分析技术参数可以确定电子设备的用途和类型是决定通过交叉或其他方式定位电子设备方法。综合分析物种、用途、位置、数量，电子设备的工作规则和变化也可以获得军事知识，如敌军的形成和使用、武器系统的装备和作战实验等。

1.2 电子干扰

一般来说，电子干扰不会对变送器造成永久性损坏。只有在故障持续期间，车身的故障才会部分或完全消失。一旦干扰结束，战斗力就可以恢复。这个电子干扰的基本技术是向敌方电子设备的接收机发送电磁干扰信号和有用信号。如果干扰信号足够强敌方接收机无法从接收到的信号中提取出必要的信息，因此电子干扰起作用电子服务干扰技术是阻挡敌方的接收器而不是发送者。干扰应能有效，敌方接收机天线、滤波器、处理阈值等。预计起飞时间进入。也就是说，在确定故障系统时，应考虑干扰机与敌方接收机之间的距离和方向，以及干扰信号对敌方电子设备可能产生的影响，确保干预措施的有效性。

1.3 电子防御

确保电子设备和敌方系统有效实施电子对抗的措施，是电子对抗的一部分。电子防御包括反电子信息，反抗电子干扰与抗辐射。为了防止我方电子设备的电磁辐射信号被敌方截获，或者即使被截获，也很难从中获取相关信息，使敌方不进行有效干扰和进行销毁等。通常的措施是：在不影响电子设备性能的前提下，尽量减少电子设备的启动次数、频率和时间；控制方向，调整隐藏频率，必要时实施无线电静音；在错误的场设置简单的辐射源，发出误导性信号；采取良好的信号安全措施，使用新的系统电子设备，其信号不易被敌方截获和识别；呼号和位置传输不规则变化；及时发现敌方电子侦察卫星（或飞机、船舶）活动及相应对策。

2 通信战的电磁环境特征

2.1 频谱安全性变得越来越严格

随着军事侦察和监视技术的不断发展，发达国家已经基本实现了对侦察区域的宽频带，长距离，高干扰速度和微弱干扰信号的实时监控。检测电磁辐射信号的检测范围越来越长，可以同时实现对覆盖世界任何地区的电磁信号的实时拦截。通过使用电磁探测器和其他手段，它还可以同时检测数百人。检测方法变得越来越安全和多样化。发达国家已经基本形成了完整的陆基海基，空基侦察和探测系统，覆盖了整个电磁区域。简而言之，我国的无线电磁波和频谱安全性正面临着新的技术试验，对我国电磁频谱信号的抗侦察和抗检测能力必须提出更高的要求。

2.2 人为干扰越来越强

随着现代干扰通信技术的不断发展，发达国家正在积极开发大量的低功率和高压抗干扰技术，同时积极探索各种分布式和抗干扰技术的发展。如今，通信设备具有各种形式的干扰，干扰检测方法多样，干扰信号样式多样，干扰宽带，智能化和组网的应用程度在稳步提高。干扰信号响应频谱的动态变化，并且响应速度不断扩大，从而使可用于测量的干扰频谱变得尖锐。未来，新一代的电磁信息系统将不可避免地遭受复杂的电磁干扰源的威胁，这些干扰源包括地基，海基和空基，并且他们的水平和大小都不同。

2.3 电磁脉冲的威胁突出

电磁脉冲已经日趋成熟，一些发达国家已经具备了在实际应用中的控制能力。由于它们的电磁脉冲发射光谱长且覆盖范围广，因此功率巨大，脉冲发射能量几乎是通用的。对于需要应用电磁技术的武器和设备，它们都将构成严重威胁，特别是信息控制中心。发达国家在满足开发新的电磁脉冲的需求的同时，已经对重要的军事武器试验平台和重要的基础设施武器设施采取了相应的保护措施。因此，由于各种电磁脉冲的巨大威胁，新一代信息系统仍然是不可避免的。有必要不断加强各种针对性的电磁脉冲攻击的保护和管理措施。

3 通信战系统电磁环境适应性的发展建议

3.1 高度重视防御系统建设总体规划

充分了解电磁环境适应性的重要作用，该适应性在未来的信息战策略中提高了新一代信息系统的复杂性，强化复杂的电磁环境信息战的基本概念；根据复杂的电磁环境的适应功能要求，在正确考虑建立信息管理系统技术的基础上，明确规定相应的功能要求和技术要求。加快建立和完善用于复杂信息管理系统和技术理论体系，根据不同设备所使用的电磁环境以及不同的复杂电磁环境威胁，正确梳理对复杂电磁环境的设备和技术，结合现有经验研究新技术成果，提出合理而复杂的技术，有效地增强新一代信息系统对复杂电磁环境的适应性。

3.2 高度重视新型防御技术的研究与应用

基于频谱的设备技术在无线信息传输中的应用是在实现新一代信息系统快速应用的技术核心。需要重点关注：主要针对区域干扰和空间衰落因素引起的信道传输不确定性问题，优化信息系统设计，提高网络传输的系统可靠性；着力扩大对不同频段和空间频谱的有效综合利用，以提高抗扰性。实现宽带高速实时跳频，提高系统抵抗射频阻塞和实时跟踪空间干扰的能力。

3.3 高度重视电磁频谱管理系统的功能扩展

根据电磁业务的未来发展需求，电磁频谱控制管理协调系统的技术功能开发需要从基于美国的第二次世界大战频谱管理协调扩展到频谱控制操作和磁场控制系统，特别是电磁应用。频率管理设备的发展提供了无线信息支持。需要重点关注：国家电磁频谱管理和控制进入联合作战管理计划，提高国家电磁信息联合的总体管理能力；继续完善合作式电频谱管理技术和设备管理体系，促进动态管理技术的运用，提高电磁频谱的管理和控制能力；继续开发和实施和完善国家综合合作电磁频谱监测和管理信息系统，以改善国家各部门之间的联合合作；继续加快电磁频谱管理数据信息资源的深度推广，共享分布式频谱联网，联合协作以及电磁频谱安全监测技术的推广应用，提高国家电磁频谱管理与控制的应用技术水平。高度重视国际电磁频谱协调控制方法和管理机制体系的建设，提高国际电磁频谱协调管理能力；继续加强国家电磁频谱安全技术管理，减少并有效避免损害电磁频谱的潜在风险。

4 仿真分析

假定在50km×50km作战区域内部署某通信网，共12个节点组成了2个子网共计20条通信链路。链路间采用定频的通信方式，其网络拓扑及周边地形情况如图1所示。

图1 通信网络拓扑图

每个节点都有通信方式、工作频率、调制方式、带宽、发射功率、天线类型等。一个数字1通信网络使用后的通信网络拓扑图，拓扑关系和频率参数可以使用高频地波延伸和高频地面延伸的预测方法计算每个通信链路的接收信号强度[20-22]。通信系统的评估方法，可得整个通信系统的面临的电磁环境量化统计值为：

结论：从电磁环境适应性的概念入手，讨论了战场电磁环境的数学描述，提出了电磁环境适应性的分析方法，并依据系统性能和电磁兼容标准，为通信电子战系统电磁环境适应能力提供了一个评估准则。新一代信息系统在基于现代信息系统的作战系统集成中仍具有核心地位。其整体的核心特征是其对复杂而强大的电磁干扰环境的适应性。在对信息战系统电磁适应环境的特点进行深入总结的基础上，从学术研究的多个角度出发，重点研究和分析了新型的信息战系统，并且提出了一些针对性的发展政策建议，促进我国通信站系统电磁环境适应性的健康稳定的发展。