电磁环境效应及其对军事装备的影响

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摘要电磁环境效应对现代军事战争的影响越来越大，电磁环境效应研究已成为目前的重点研究问题，本文对电磁环境及电磁环境效应、电磁环境对军事装备的影响进行初步探讨，为开展电磁环境预防提供借鉴。

关键词电磁环境；电磁环境效应；军事装备

现代战争中，电子战与精确制导武器、C4I系统并列为高技术战争的“三大支柱”，发挥着越来越重要的作用。从二战末期的箔条诱饵，到贝卡谷地的电子干扰，最后到伊拉克战争中的电磁脉冲炸弹，电子战已经逐渐被大家所熟悉。

电子战，只是军事电磁环境研究中的一部分。周围的民用或军用设备，也可能制造出一种电磁干扰，让军用电台、雷达无法正常使用，“谢菲尔德”号就命丧于此。还有大自然，球本身地球本身也是一个磁场，风雨雷电并不少见，它们也会干扰电台、雷达，甚至让一架先进的战斗机燃烧殆尽，这些构成电磁环境的各种电磁干扰，会在用频装备的工作频段上形成压制性或欺骗性干扰，影响用频装备正常工作，造成通信中断、指挥瘫痪、雷达迷茫、制导失控等被动局面。因此，提高武器装备抗电磁干扰能力，包括抗电子干扰能力，才能取得战争胜利的主动权。目前，电磁环境效应已成为各军事强国重点研究的问题之一。

1电磁环境和电磁环境效应

何谓电磁环境呢 ? 电磁环境（EME）就是存在于某场所的所有电磁现象的总和。美军对电磁环境的解释是电磁骚扰、电磁脉冲、电磁辐射对人员、军械和挥发性材料的危害，以及雷电和沉积静电等自然现象的综合。前苏联对电磁环境的定义是：影响无线电装置或其部件工作的电磁辐射环境，也指电子战双方使用各自电磁能构成的信号和信号密度总和。电磁环境主要取决于无线电装置及其部件的数量、工作状态、功率和辐射频率。概而言之，构成空间电磁环境的主要因素是自然环境因素和人为环境因素。由于战场电磁环境受参战地域装备的分布状况、工作频率、辐射功率（场强）、辐射方式、所处地理环境、气象条件等多种因素的影响，所以战场电磁环境是复杂的、随机的，通常称为复杂电磁环境。它由分布密集、数量繁多、样式复杂、动态随机的多种电磁信号交叠而成，对装备、燃油和人员等构成一定影响。美军在其2000 年出版的《联合电子战条令》中指出：军事行动是在越来越复杂的电磁环境中实施的。

而电磁环境对装备和易挥发材料及生物体等产生的作用效果就是电磁环境效应。它包罗所有的电磁学科，如：电磁兼容性与电磁骚扰，电磁易损性，电磁脉冲，电子防护，电磁辐射对人员、军械和挥发性材料的危害，以及闪电和沉积静电等自然现象效应，简称 E3。众多研究表明：电磁环境效应会对军队、设备、系统和平台作战能力等产生严重影响。战场上的电磁危害源及其特点。

构成战场复杂电磁环境的危害源主要包括：静电放电、沉积静电、雷电等自然危害源，核电磁脉冲、高功率微波等定向能武器产生的人为电磁辐射，以及用频设备和战场上敌对双方设置的人为电磁干扰等。

2电磁环境对军事装备的影响

海湾战争、科索沃战争和伊拉克战争都已经证明，大量智能化武器和精确制导武器在战争中发挥了独特的作用，而这些高技术武器系统作战效能的发挥强烈地依赖于所处的电磁环境。因此有效地运用电磁频谱，控制电磁环境效应，夺取并保持电磁优势，是信息化战争中各方争夺的制高点。另外，电磁环境效应将对联合战役的组织实施产生深刻影响。未来联合战役的组织实施过程中必须科学地管理电磁辐射的频域、时域，根据各种武器装备的电磁兼容情况，

合理地分配和使用频谱资源，以充分发挥其威力和作用。

概括地讲，电磁环境的作用就是电磁能量通过传导耦合和辐射（场）耦合影响电子装备、燃油和人员，包括热效应、强电场效应、电磁干扰效应和磁效应等。

2.1电磁能量的热效应

电磁能量与燃油、人员、电子装备等发生相互作用，将电磁能量转换为热能而造成影响，尤其是快沿脉冲产生的热效应一般是在纳秒或微秒量级完成的，是一种绝热过程。作为点火源、引爆源。瞬时可引起易燃、易爆气体或电火工品爆炸：可使系统中的微电子器件、电磁敏感电路过热，造成局部热损伤，电路性能变坏或失效，甚至导致库存物资燃烧爆炸。如美国 F-15战斗机在维修时，由于燃油系统接地不正确，人体未采取防静电措施，静电放电形成的电磁脉冲使飞机彻底烧毁。

2.2强电场效应

电磁能量以快沿脉冲形式作用到系统内部的电子元器件上产生强电场，不仅造成电路失效，而且强电场效应造成载流子在器件表面态或缺陷态的迁移，从而形成潜在性损伤，对许多微电子器件和敏感电路的工作可靠性造成影响。

2.3电磁干扰效应

在复杂电磁环境条件下，军事装备的自扰和互扰主要是由电磁干扰效应造成的。电磁辐射能量作用于电子信息系统，可使信息化设备产生误动作或功能失效，甚至使武器装备中电爆装置意外发火，造成恶性事故。例如，1986 年英阿马岛战争中，英国驱逐舰“谢菲尔德”号上的卫星通信系统与警戒雷达系统不能兼容，在进行无线通信时必须关闭雷达。当该舰舰长同英国本土进行通信联络时，警戒雷达被下令关闭了。恰在这时，阿根廷战机发射的“飞鱼”导弹击中了该舰，使其沉没大海。

2.4磁效应

静电放电、雷击闪电等引起的电流脉冲以及高功率电磁脉冲场在金属物体上感应的大电流可产生强磁场，由于对磁场的屏蔽更加困难，使电磁能量更容易耦合到系统内部，干扰电子设备的正常工作，因此，对信息化军事设备的设计和磁屏蔽材料的选择都提出了更苛刻的要求。

3电磁环境研究的重要意义

科学技术的发展使微电子器件、电爆装置和电磁辐射源大量应用于军事装备，导致军事装备的电磁敏感度大大提高。同时，未来信息化条件下的作战，战场预警、信息传递、指挥控制、武器制导和导航定位等用频装备部署密集，民用电磁辐射源众多，敌对双方电子对抗异常激烈，战场电磁环境极为复杂。所以，未来战争是在陆、海、空、天等有形战场和电磁空间、认知领域等无形战场展开的较量。研究复杂电磁环境，掌握它的作用规律，采取相应的对策，夺取战场的制电磁权，对掌握战争的主动权将具有十分重要的意义。

作者简介

陶新（1982-），男，解放军73667部队驾驶教研室。

2022-08-16

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