電子信息靶場復雜電磁環境構設系統設計與實現

【摘要】 本文針對復雜電磁環境下電子裝備試驗的特點，首先提出了電子靶場復雜電磁環境構設系統構設電磁環境的思路，然后從系統實現的角度論述了系統的組成及設計方案，最后對環境構設評估采用的兩種評價方法進行了描述。

【關鍵詞】 靶場 復雜電磁環境 構設

引言

復雜電磁環境是信息化戰場的一個重要特征。開展復雜電磁環境下的訓練，是提升信息化戰爭條件下部隊戰斗力的重要途徑[1]。

由于戰場空間內各種電子信息武器、干擾裝備、自然環境等大量的電磁輻射源的存在，導致了戰場電磁環境異常復雜，直接影響了武器裝備戰斗效能的發揮， 對武器裝備運用和作戰行動產生一定影響，構設逼真的戰場電磁環境，開展復雜電磁環境下電子裝備試驗、訓練是未來的趨勢，針對復雜電磁環境構設要有相應的系統進行支撐。

一、系統設計思路

1.1總體設計思路

依托現役裝備或模擬器材構建的實體復雜電磁環境，與真實戰場電磁環境一樣，具有熱效應、強電場效應、電磁干擾效應和磁效應[2]。通過建立電磁環境生成設備和電磁環境量測設備標準體系，實現電磁環境生成設備和電磁環境量測設備的擴展，構建一個體系化的、按需生成的、可控可調的、閉環的電磁環境構設評估系統，以適應試驗區不同規模、不同科目的試驗任務要求。

1.2電磁環境規劃生成思路

1.2.1復雜電磁環境規劃思路

（1）從敵方電磁威脅入手，模擬敵方電子對抗、情報偵察、精確打擊、網電攻擊等多種威脅，構建不同威脅等級的電磁環境，驗證海軍武器裝備抗干擾、反偵察、反精確打擊、防網電攻擊等能力。

（2）從我方電磁環境入手，針對海軍武器裝備的用頻特性，模擬構建不同樣式（通信、雷達等）、不同功率、不同復雜等級的電磁環境，驗證海軍武器裝備在不同復雜等級電磁環境下的適應能力。

如圖所示，從敵方電磁威脅和我方電磁環境兩方面入手，在訓練前規劃不同威脅等級和不等復雜等級的電磁環境，對規劃的電磁環境進行預測評估和推演顯示，并將達到效果的復雜電磁環境生成方案發送至各設備，進行電磁環境生成；訓練過程中，可根據電磁環境的實測數據、試驗要求的調整等進行電磁環境的分析計算和動態控制，以達到試驗效果。

1.2.2電磁態勢分析顯示思路

電磁環境復雜度及其效應評估及武器裝備試驗效果的可視化，是輔助武器裝備試驗人員快速制定各類應對方案的手段，根據不同用戶對電磁態勢的不同需求，分析顯示不同層次、不同粒度的電磁態勢。

1.3電磁環境測量評估思路

構建測量管理與評估層和測量設備層等兩側層次。

（1）測量管理設備層，統一設備管理控制界面、控制協議和數據格式，進行測量設備組網，制定協同監測、測向等測量任務，收集匯總各站點統一格式數據，進行融合處理分析，為上層應用系統提供數據支撐。

（2）測量設備層，根據統一的控制協議和數據格式，測量站點接收上級監測任務，分解執行，將采集的感知數據進行初步的站級融合，上報至測量管理設備。

二、系統組成

復雜電磁環境構設與控制系統由復雜電磁環境規劃控制、復雜電磁環境模擬生成、復雜電磁環境測量評估、裝備模型與資源管理等四部分組成，通過構建集復雜電磁環境規劃控制、模擬生成、監視測量和評估顯示等環節于一體的復雜電磁環境構設與控制系統，實現對試驗地域復雜電磁環境的可測、可知、可控，為靶場武器裝備試驗提供支撐保障。

復雜電磁環境規劃控制部分主要由復雜電磁環境規劃控制軟件組成，實現復雜電磁環境構設方案的規劃管理、復雜電磁環境生成設備和測量設備的統一控制、試驗裝備的電磁頻譜管理以及電磁環境分析評估與顯示果，為復雜電磁環境構設人員提供管理控制手段。

三、系統設計

3.1功能設計

3.1.1規劃控制功能

復雜電磁環境規劃控制功能包括復雜電磁環境生成方案規劃、方案調整、方案推演評估、方案調整、方案管理、電磁頻譜管理和電磁環境態勢分析顯示等功能，主要實現試驗前復雜電磁環境的按需規劃，試驗過程中的靈活調整。

3.1.2環境生成功能

復雜電磁環境模擬生成功能包括復雜電磁環境規劃方案接收解析、電磁背景信號模擬生成、敵方威脅環境模擬、模擬生成設備工況上報，實現按需生成復雜電磁環境，并將生成設備工作狀態和參數向規劃控制功能上報。

3.1.3環境測量功能

復雜電磁環境測量評估功能包括頻譜監測任務管理、頻譜監測測向、站級頻譜監測數據融合、區域級頻譜監測數據融合、電磁環境復雜度度量評估、頻譜監測數據及結果上報，實現靶場試驗區域的網絡化協同頻譜監測。

3.1.4模型與數據管理功能

模型與數據管理功能是系統的支撐功能，主要包括用頻裝備參數模型管理、試驗武器裝備模型管理、電磁分析計算模型管理、電波環境模型模型管理、模擬生成設備數據管理、電磁環境測量管理設備管理、電磁環境測量設備管理、頻譜監測數據綜合管理、頻譜態勢數據綜合管理、系統與用戶管理、系統操作日志綜合管理等。

3.2接口關系

復雜電磁環境規劃控制軟件部署在訓練指揮所，能夠接收試驗指揮所訓練指揮信息系統下發的構設指令，分析生成電磁環境構設方案，并下發至電磁環境模擬生成設備。

復雜電磁環境模擬生成設備接收復雜電磁環境規劃控制軟件下發的構設指令，分析電磁環境構設任務，生成所需參數的電磁環境信號，并將實時工況上報值電磁環境構設復雜電磁環境規劃控制軟件。

復雜電磁環境規劃控制軟件獲取用頻設備工況數據，通過監測管理設備獲得電磁環境信息，為武器設備提供試驗用頻計劃，并實現與總部、友軍、民用頻管系統的用頻協調。

四、 電磁環境評估方法[3]

4.1客觀評價方法

電磁環境復雜度的客觀評估是復雜電磁環境構設與控制系統的重要功能，它根據電磁空間、用頻范圍以及時間段信息，以電磁環境門限（電磁環境門限：對在相應頻段工作的電子信息設備產生一定影響的電磁環境信號功率密度譜的最小值，其大小依據國際電信聯盟（ITU）推薦的中國地區各頻段背景噪聲值高10dB為基準）為基準，依托頻譜占用度FO、時間占用度TO和空間覆蓋率SO三個指標進行評估計算，評估等級按照復雜度指標分為四級。

4.2主觀評價方法

電磁環境復雜度的主觀度量是電磁環境復雜度量測與評價設備的重要功能，它以設備為評價主體，根據電磁環境所在空間范圍、頻率范圍、時間范圍、調制樣式與設備工作空間、工作頻段、工作時間的空域相關度SR、頻域相關度FR、時域相關度TR、調制相關度MR等指標加權值進行評估，按照復雜度指標分為十級。

五、結束語

構建與未來實戰完全一致的復雜電磁環境既不切實際，也無法操作。本文提出的電子靶場復雜電磁環境構設與控制系統構設電磁環境的思路是：構建以復雜電磁環境生成設備和動態的電磁環境量測網絡為支撐，以定型試驗的海軍武器裝備為核心，以武器裝備模型與資源管理為基礎的復雜電磁環境的構設與評估系統，實現海軍武器裝備試驗所需復雜電磁環境的按需規劃、模擬生成、動態調整、客觀測量、準確評估、直觀顯示和態勢分發，制定海軍武器裝備試驗用頻計劃，成體系構建靶場復雜電磁環境試驗保障條件，為提升海軍武器裝備復雜電磁環境體系對抗能力提供支撐。

作者簡介：常興華（1968-），男，本科，高級工程師，主要研究方向為通信及指揮自動化

參 考 文 獻

[1] 康 廣，湯敬武.部隊訓練復雜電磁環境構設方法研究. 國防科技期，2011.4

[2] 劉尚合，孫國至.復雜電磁環境內涵及效應分析[J].裝備指揮技術學院學報，2008.1

[3] 周克勝，羅小輝.戰場電磁環境復雜程度綜合評估. 艦船電子對抗，2009.12