造成復雜電磁環境的成因是什么？

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，電磁能的廣泛應用，使工業技術的發展日新月異。電磁能在為人類創造巨大財富的同時，也帶來一定的危害。無線通訊技術、電力電子技術、計算機技術等的高速發展及運用，導致電磁環境日趨復雜，復雜電磁環境泛指由密集、重疊、無序的電磁波構成的電磁環境。

無線電通信有著悠久的歷史。早在公元1831年英物理學家法拉第在總結前人研究成果的基礎上，就提出了電磁感應定律，認為磁電可以相互轉換的。這為電磁波的研究奠定了基礎。1865年，英物理學家麥克斯韋建立了電與磁的統一理論，即麥克斯韋電磁理論。認為運動著的電荷可以產生電磁輻射。這就告訴人們電可以“無線”的方式向外傳播。1887年德國科學家赫茲就用實驗的方式證明了電磁波的存在。實現了電磁波的產生與接收。1895和1896年，意大利發明家馬克尼和俄國物理學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。

現代戰場中，復雜電磁環境主要是指在一定的作戰時空內，人為電磁發射和多種電磁現象的總合。構成復雜電磁環境的主要因素有敵、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，民用電磁設備的輻射和自然界產生的電磁波等。信息化戰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，是奪取制電磁權的基本手段。

復雜電磁環境的成因---

1 電磁應用活動

電磁應用活動是電磁環境形成的基礎電磁應用活動是以電磁波輻射、傳播、接收為基礎的各類使用電磁波的軍用、民用活動，以及科學實驗與研究行為。在電磁應用領域，將電磁波按頻率或波長的順序排列起來就構成了電磁頻譜。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，是人類電磁應用活動最早涉足的領域。雷達廣泛應用于軍事、國民經濟和科學研究等領域的電子技術設備。光波通信和激光制導、測距等廣泛應用于戰場，拓展了戰場電磁環境的范疇，尤其是大功率激光的運用，使戰場電磁環境向更深層次發展。

２ 電子對抗活動

電子對抗活動促使戰場電磁環境向復雜演變通信對抗、雷達對抗、光電對抗是電子對抗最基本也是應用最為廣泛的三個專業。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絡。它的原理如同日常生活中當一個人在不太嘈雜的場合和你說話時，你就能聽得見；但是當若個人同時和你說話或者環境噪聲很大時，你就很難聽清。雷達對抗主要有以下方式：有源干擾、無源干擾、目標隱身、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。戰爭時期，由于電子對抗手段的大量應用，電磁環境呈復雜多變的狀態，各種電子對抗行動，都要通過電磁環境為媒介來實施和達成，必然促使電磁環境更加復雜。

３ 信息化進程

信息化進程進一步加劇戰場電磁環境的復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形式，當今社會和軍隊的信息化進程不可避免地加劇了戰場電磁環境復雜化。一方面，電子信息設備大量嵌入武器平臺及彈藥中，使戰場電磁信號出現“爆炸性”的增長。在無線電用于戰場的初期階段，電臺就是電臺，雷達就是雷達，都屬于單一的作戰保障裝備。信息化進程中，雷達、通信以及后來出現的光電探測、制導等技術設備廣泛應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，作戰平臺上各種電子設備密布，造成局部電磁環境交叉、重疊和密集現象。二戰時期，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?，F在，一艘現代化的軍艦上就裝有幾十部電磁輻射設備，軍艦桅桿上天線林立。這些裝備擁擠在狹小的空間范圍內，在同一空域內工作，作戰中，通信聯絡，對海、對空警戒、武器制導、導航等各種電磁輻射同時展開，將使局部電磁環境非常復雜。

復雜電磁環境對戰爭的影響---

1 影響戰場感知的真實性

雷達探測、光電探測和電子偵察是現代戰爭中人們感知戰場目標的三種基本電磁手段，它們也構成了軍用感知探測的主體。在信息化戰場上，為了進一步提高單個作戰平臺或武器系統的判斷能力，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航定位和敵我識別等電子信息系統，這些用于戰場感知電子信息系統都依靠電磁活動來實現其功能，也無不受到戰場電磁環境的影響。

２ 影響作戰指揮的穩定性

在掌握戰場態勢的基礎上，在高度靈活、機動的作戰行動過程中，各種作戰平臺之間，以及作戰平臺與指揮機構之間都需要依靠無線電通信來傳輸情報數據、作戰指令與協同信息。在復雜戰場電磁環境影響干擾下，這些通信系統必然在傳遞數據中斷、差錯率提高、協同效率下降三個方面嚴重影響著指揮控制活動的穩定性。

３ 影響作戰行動的實效性

現代化的戰爭背景下，武器裝備和作戰行動既依賴于電磁信號，又不可避免地受到復雜電磁環境的影響。

●對信息化武器效能發揮的影響。在2003年伊拉克戰爭中，伊拉克大量使用GPS干擾器，造成一定數量的美軍戰斧導彈和杰達姆聯合指導彈藥失去準頭。而在1982年英阿馬島戰爭中，英國皇家海軍最先進的導彈驅逐艦“謝菲爾德”號由于自身的警戒雷達和衛星通信設備之間存在嚴重的相互干擾現象，以致被阿根廷發射的“飛魚”導彈輕易擊沉。

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

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

人防指揮通信如何面對復雜電磁環境---

1 注重人防指揮通信網絡防護，解決“聯的通”的問題

復雜電磁環境下的無線數據通信、光纖通信、衛星通信等系統，是人防指揮通信網絡系統中最易遭敵干擾、破壞和摧毀的環節。復雜電磁環境下的人防，首先解決的應該是“聯的通”的問題。

●加強人防指揮通信電子設備的防護。一是進行電磁屏蔽。利用導磁性能良好的金屬，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的終端設備。二是安裝保護設備。設置高靈敏度的探測器和傳感器，實時監測電磁環境變化情況，根據電磁強度的變化，適時采取有關措施，以讓電子設備避開強電磁脈沖沖擊；在電力線、通信線的輸入端，設置大容量、高性能的電容器，以確保線路安全。三是實行內外接地。將電子設備的外殼或屏蔽體，與埋在地下的導體直接相連，或將電子設備內部的一些等電位點，接在一個公共導體上，如無線電臺和計算機的金屬外殼等。以這種內外接地的方式，將電磁脈沖感應出來的電流及時引入地下，確保電子設備的安全。

●加強電磁防御體系建設，提高人防指揮通信網絡的抗擾抗毀能力。一是加快地下通信樞紐建設步伐，形成以人防指揮所通信樞紐為支撐的固定通信網絡。依托通信光纜，綜合運用各種無線電通信手段，提高固定通信網抗毀能力。二是統一規劃人防指揮的電磁防御體系。應制定通信網絡戰時電磁防護標準，通過設置假輻射源、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整體防護能力,確保動員通信指揮網絡要在復雜電磁環境中能“聯的通”。三是要注重軍用和民用電磁頻譜的統一管理和使用，依托地方信息網絡和軍隊指揮自動化網，建成一套集情報、通信、控制、指揮、預警為一體的，具有可靠性、抗毀性和抗干擾能力強、反應靈敏的人防指揮系統，從根本上提高人防指揮的快速反應能力。

●注重電磁防御技戰術，提高人防指揮通信網絡在復雜電磁環境下的戰場生存能力。一是人防通信網絡成網狀配置,使整個系統達到此“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網絡，避免同時遭敵摧毀和殺傷。三是在電磁頻譜管制上，嚴格控制大型電子設備的發信，縮短電磁信號暴露時間，降低敵偵察效能；充分利用跳擴頻、自適應無線電臺和衛星通信，采取多形式組網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，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雜電磁環境中的抗擾能力，才能確保人防指揮在復雜電磁環境中的不間斷進行。

●提高人防指揮工程的防護標準。隨著核電磁脈沖彈、常規電磁脈沖武器和高功率微波武器的發展，使人防工程的防電磁毀傷技術面臨新的挑戰。人防指揮工程的防護標準要實現防硬殺傷與防軟殺傷相結合、防精確制導武器打擊與防信息攻擊、防電磁毀傷相結合，要積極采取各種電磁防護措施和技術，提高人防指揮工程電磁環境標準，以提高人防指揮工程的防電磁毀傷性。

●人防指揮工程建設要與防電磁毀傷建設相結合。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雜電磁環境中的不間斷進行。在建設選址上應將人防指揮工程建設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狀結構．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用技術的研究。要針對各種新機理武器的破壞殺傷效應，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的應用對策，以先進的電磁防護技術不斷增強人防指揮工程的綜合防護性能。

３ 重視重要經濟目標的綜合防護功能建設，解決“防的穩”的問題

隨著信息技術與自動控制技術的發展，重要經濟目標的信息化程度越來越高，交通樞紐、通信樞紐、自動化生產線、科研系統、金融系統、城市“生命線”系統等運轉日趨信息化、自動化和智能化。重要經濟目標一旦遭到電磁攻擊，將導致運轉受阻，功能受限，甚至會整體癱瘓，難以運行。因而必須提高重要經濟目標的綜合防護功能。

●防火力“斬首”。對重要經濟目標的信息控制系統、電子設備進行重點防護，采用新材料、新工藝、新結構，構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。對重要經濟目標的控制中心、通信樞紐、計算機網絡系統、自動化電氣設備等電子設施進行電磁防護，增強設備本身的抗電磁脈沖能力，提高周圍環境的電磁屏蔽性能，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。

●防信息技術電磁泄露。重要經濟目標內各種信息技術設備和通信設備在工作時常常會泄漏電磁波，而且與這些設備連接的數據線、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設備的信息電磁泄漏及其安全防護問題，要采取有關技術手段防止計算機等信息技術設備在不知不覺間通過電磁波輻射而泄漏有用的機密信息，確保重要經濟目標“防的穩”。

４ 整合電磁資源和防護力量，解決“打的上”的問題

戰場空間的電磁波，看不見，摸不著，但它存在于戰場空間的每一個位置，作用于有形的電子設備上。電磁領域的進攻與防御沒有絕對的界線，復雜電磁環境下的人防，不能僅僅為防而防，而應主動出擊，以攻促防，使人防由被動轉為主動。

●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，以使實現戰時前后方空間內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勢。?國防動員委員會應牽頭建立權威性的軍地聯合的電磁資源管理機構，對電磁資源進行統一管理，引導、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，干擾、破壞、摧毀敵方精心構筑的電磁環境，使戰場電磁態勢向有利于我的方向轉化。

●適時組織電磁襲擾。欲形成于己有利的戰場電磁環境，就要積極地與敵開展高強度的、持續不斷的電磁對抗。人防部門應積極組織通信等專業技術隊伍，充分發揮各種制式、非制式裝備器材，與敵開展積極有效的電磁戰?？刹扇‰姶乓u擾手段，利用現有的各種中、小電臺和無線電波發射源，干擾敵空中電子偵察，使敵難以發現我指揮通信控制系統的通信中樞、基本網絡；可通過電子偵察發現敵通信頻率，對敵空襲兵器與指揮控制系統發射無線電干擾信號，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絡，傳遞假情報，實施假指揮，破壞敵指揮控制。

審核編輯：黃飛