靶場復雜電磁環境構設方法研究

王國松+馬冬冬+劉宗福

摘要：在復雜電磁環境下開展電子裝備適應性試驗和基地化訓練，電磁環境構設與運用水平是檢驗試驗和訓練效果的關鍵因素，目前靶場電磁環境構設與實戰化訓練需求相比還有差距，在構設標準、理論體系和基礎研究上還有待加強。本文從復雜電磁環境構設存在的問題和任務需求出發，開展復雜電磁環境構設能力分析，提出復雜電磁環境構設應對策略及方法，為提升復雜電磁環境構設的精細化水平提供參考。

關鍵詞：靶場；復雜電磁環境；構設方法

中圖分類號：TN97 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）11-0041-02

隨著裝備技術和信息化作戰樣式的發展，復雜電磁環境下裝備試驗和部隊訓練在靶場地位日益凸顯，在復雜電磁環境下開展電子裝備適應性試驗和基地化訓練，電磁環境構設與運用水平是檢驗試驗和訓練效果的關鍵因素[1]。經過多年的裝備建設，靶場已初步形成了構建復雜電磁環境的能力，但隨著軍事訓練任務拓展和被試訓裝備性能提升，現有復雜電磁環境構設條件和方法在精細化、標準化、體系化、專業化發展上還需進一步提升。

1 當前復雜電磁環境構設存在的問題

靶場目前具備一定的復雜電磁環境構設能力，可在一定區域構設可調可控的雷達及通信信號背景環境、多種樣式的雷達和通信干擾環境、火控及末制導雷達等威脅環境，但隨著試訓任務拓展和理論研究的深入，逐漸暴露出了一些復雜電磁環境構設方面亟待解決的問題。

（1）構建標準仍需探討。目前靶場電磁環境構設中雷達信號環境主要以電磁脈沖數量來描述，缺少電磁信號較為精細的構建標準，如時、頻、能、空、極化、調制等域的標準，對被試訓裝備有效接收帶寬內的信號情況考慮不多。另外，在電磁環境的定量分級描述從不同的角度會有不同的方法，且每種描述方式也都有一定的局限性，經過相關資料研究表明，電磁環境度量具有多種觀點和表述方式，迄今沒有定論，所以靶場復雜電磁環境構設標準仍需進一步研究探討。（2）理論體系不夠完善。復雜電磁環境理論體系是靶場試驗、訓練的基本理論依據和大綱，靶場所有工作均需圍繞該理論體系開展研究。理論體系應該包括復雜電磁環境構成總體框架體系、關鍵技術體系、構建過程體系、裝備映射體系等，不同體系縱橫交錯立體發展，相互促進，融合生成，帶動靶場理論方法研究、工程技術研究、試訓方法改進、裝備建設論證等工作深入開展，逐漸形成標準化體系推廣應用。（3）基礎研究有待加強。復雜電磁環境構設需要大量基礎研究作支撐，地域海域空域電磁環境分布，水文氣象變化規律，地形地貌數據情況等均可以作為復雜電磁環境構設基本依據，應不斷搜集、分析、處理、歸納、提煉。其中，復雜電磁環境監測作為評估構建電磁環境的重要手段，因靶場監測設備數量和站點布置受到保障條件制約，很難形成以任務為牽引開展環境監測與部署，電磁環境監測在任務準備期規劃研究、監測站部署研究、監測信號分析利用等還有待加強。

2 構建復雜電磁環境的必要性

美軍開展復雜電磁環境研究較早，現已規定所有武器系統必須經過復雜電磁環境試驗要求，在賓尼法尼亞州建有復雜電磁環境試驗場，在歐文堡國家訓練中心擁有一支約2500人的專業電子藍軍部隊。英國北海試驗訓練基地配備了先進的“空戰情況分析與評估系統”，輪訓部隊可以在這里進行電子對抗、低空與中空作戰對抗、對地攻擊對抗等多種課目的對抗訓練；在普格瓦綜合訓練基地編有一支訓練有素、裝備精良的“假想敵”部隊，基地配備了現代化的電子、光學對抗訓練系統，輪訓部隊可以與“假想敵”部隊進行地面攻防作戰和電子對抗演練。另外，韓、日等國軍隊也都建立了成體系的訓練靶場，這些國家軍隊的基地化訓練已經經常化和制度化。

國內各電子靶場都看到了復雜電磁環境建設的重要性，近年都在大力推進復雜電磁環境構設理論研究和裝備建設研究，初步建成了以電磁環境構設、監測和威脅目標模擬為主的電磁環境構設裝備體系，但在針對性和逼真度上，以及體系化、專業化發展上還存在較大差距。隨著靶場使命任務的深化和職能拓展，復雜電磁環境下的試驗訓練作為重要課題受到普遍重視。復雜電磁環境研究需要不斷跟蹤研究國內外靶場和先進武器裝備發展步伐，適時調整復雜電磁環境變量，更新數據庫，改進構建精度、類型、模式，加快理論研究步伐，讓理論研究成果繼續支撐復雜電磁環境試驗訓練場建設。

3 構設方法研究

3.1 環境分級方法研究

當前，電磁環境復雜程度的參量指標有：環境噪聲電平、頻段占用度、時間占用度、空間覆蓋率、功率通量密度、信號場強、信號類型、頻譜密度、干擾場強、脈沖流密度、信號密度等，但通常都用頻譜占用度、時間占用度、空間覆蓋率來評判電磁環境的復雜程度等級[2]。

（1）頻譜占用度。在一定時間和空間范圍內，電磁信號功率密度譜的平均值超過指定的電磁環境門限所占有的頻帶與作戰用頻范圍的比值，用FO表示。

（2）時間占有度。在一定的空間和頻率范圍內，電磁環境的信號功率密度譜的平均值超過指定的電磁門限所占用的時間長度與作戰時間段的比值，用TO表示。

（3）空間覆蓋率。在一定時間和頻率范圍內，電磁環境的信號功率密度譜的平均值超過指定的電磁環境門限S0所占用的空間范圍與作戰空間范圍的比值，用SO表示。

（4）電磁環境X。

X范圍為0-1，根據三個指標的計算結果，確定復雜度等級，即簡單復雜電磁環境、輕度復雜電磁環境、中度復雜電磁環境、重度復雜電磁環境。

3.2 環境構設體系研究

復雜電磁環境構設是基于裝備試驗和部隊訓練對復雜電磁環境的需求，體系化環境構建應同步考慮試訓理論方法、裝備規劃論證和人員培養。電磁環境構設是復雜電磁環境下實戰化訓練的重要環節，貫穿于訓練籌劃、組織實施、動作協同、指揮導調、考核評估等關鍵過程[3]。大致可以分為以下九個步驟，過程框圖1所示。endprint

第一步：明確訓練對象。首先確定電磁環境的作用對象，當存在多個訓練對象時，做最大化處理。第二步：確定訓練對象電磁環境感應能力。根據訓練對象的性能指標，分離出與電磁環境相關的響應區間，包括時、頻、空、能量四域，進而確定電磁環境的應力范圍，為構設電磁環境提供依據。第三步：構設電磁環境態勢。根據訓練對象對電磁環境的訓練需求，構設環境態勢，確定整個態勢電磁輻射源數量、信號參數、脈沖密度等，形成輻射源集合。第四步：電磁環境構設裝備任務資源分配。針對構設的電磁環境態勢，根據保障裝備的實際能力，合理分配構設要素。第五步：裝備合理布站。根據電磁環境構設態勢和裝設備保障能力，區分背景環境信號和威脅目標信號，確定裝備布站方式。第六步：環境態勢控制策略。根據作戰進程，制定環境態勢動態控制策略，支持輻射源參數修訂。第七步：生成電磁環境。按照實戰化訓練要求，根據戰斗進程模擬生成復雜電磁信號環境，根據指揮導調進行動態控制。第八步：監測電磁環境。通過對生成的電磁環境指標監測，判斷是否滿足設計指標要求，并反饋作用于“生成電磁環境單元。第九步：評估電磁環境效應。通過訓練對象，監測、采集和評判電磁環境作用情況，并反饋作用于“環境態勢控制策略”單元，為動態調整電磁環境應力提供依據。

4 結語

復雜電磁環境構設是一個不斷積累和探索的過程，應按照體系方法，分級標準和基礎研究支撐環境構建的標準化、精細化、系統化。本文從復雜電磁環境構設存在的問題和任務需求出發，開展復雜電磁環境構設能力分析，提出復雜電磁環境構設應對策略及方法，為提升復雜電磁環境構設的精細化水平提供參考。

參考文獻

[1]岳秀清，周小平，孫永全.電磁環境構設設備綜合接入技術研究[J].航天電子對抗，2016，（2）：22-24.

[2]尹成友，國軍標.GJB 6520-2008，戰場電磁環境分類與分級方法[S].北京，2008.

[3]陳行勇，張殿宗，王祎，等.戰場電磁信號環境最復雜原理預測[J].電波科學學報，2010，（6）：1157-1162.

Abstract：The development of electronic equipment adaptability test and training base in the complicated electromagnetic environment， electromagnetic environment construction and application level is a key factor in testing and training effect， the range of electromagnetic environment construction and combat training demand there is still a gap， in the construction of standard， theoretical system and basic research needs to be strengthened. Starting from the existing problems and task requirements of complex electromagnetic environment construction， this paper analyzes the complex electromagnetic environment configuration ability， and puts forward the coping strategies and methods of complex electromagnetic environment construction， so as to provide reference for improving the fine level of complex electromagnetic environment construction.

Key Words：range； complex electromagnetic environment； construction methodendprint