電磁戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境第1頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)正由機(jī)械化向信息化演變,當(dāng)今電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,數(shù)量繁多、構(gòu)成復(fù)雜的電磁輻射體,人為與自然、敵方與我方、對(duì)抗與非對(duì)抗的各種電磁信號(hào)交織與戰(zhàn)場(chǎng),形成了一個(gè)綜合的復(fù)雜電磁環(huán)境。通信系統(tǒng)生存于紛繁復(fù)雜電磁環(huán)境中,必然要受到各種各樣的干擾。正確認(rèn)識(shí)復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)通信系統(tǒng)的影響,對(duì)于提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力、充分發(fā)揮通信系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能,具有十分重要的意義。第2頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第3頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜電磁環(huán)境主要是指:信息化戰(zhàn)場(chǎng)上在交戰(zhàn)雙方激烈對(duì)抗條件下所產(chǎn)生的多類型、全頻譜、高密度的電磁輻射信號(hào),以及已方大量使用電子設(shè)備引起的相互影響和干擾,從而造成在時(shí)域上突發(fā)多變、空域上縱橫交錯(cuò)、頻域上擁擠重疊,嚴(yán)重影響武器裝備效能、作戰(zhàn)指揮和部隊(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的無(wú)形戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。構(gòu)成復(fù)雜電磁環(huán)境的主要因素有敵我雙方的電子對(duì)抗,各種武器裝備所釋放的電磁波,民用電磁設(shè)備的輻射以及自然界產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象和中立方電磁輻射源發(fā)出的電磁波構(gòu)成了復(fù)雜電磁環(huán)境的主題。再加上高能微波武器等定向能武器和電磁脈沖彈及超寬帶、強(qiáng)電磁輻射干擾機(jī)的出現(xiàn),使戰(zhàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜。第4頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜電磁環(huán)境具有以下特點(diǎn)。(1)種類上的多樣性。由復(fù)雜電磁環(huán)境的定義可以看出,構(gòu)成復(fù)雜電磁環(huán)境的因素包括敵、我雙方進(jìn)行有意對(duì)抗干擾時(shí)釋放的電磁波及電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁能量,還有一種施放箔條的無(wú)源干擾(類似云雨雜波干擾),民用電磁輻射以及自然產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象等。第5頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)信號(hào)形式多樣。

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新體制雷達(dá)、通信等電子設(shè)備上使用了更加復(fù)雜的信號(hào)形式。在目前世界上的通信信號(hào)種類多達(dá)100種以上。各種復(fù)雜信號(hào)的使用增加了電磁環(huán)境的復(fù)雜性。(3)空間上的的交織性。

交織性是指在敵、我雙方相互爭(zhēng)奪和使用的電磁空間里,雙方的電磁信號(hào)都相互交織在一起,這種交織性是由于電磁頻譜獨(dú)特的物理特性所形成的。主要表現(xiàn)在電磁活動(dòng)在空域上的縱橫交叉、時(shí)域上的連續(xù)交錯(cuò)、頻域上的密集重疊和能域上的強(qiáng)弱參差。第6頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(5)能量密度不均。

由于電磁波在空間傳播過(guò)程中受到各種傳播因素的影響,以及作戰(zhàn)雙方電磁攻擊目標(biāo)位置的不同,使得戰(zhàn)場(chǎng)空間電磁能量很不均勻,有些地方能量集中,有些地方能量分散。(4)頻譜寬廣重疊。由于電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展和電子信息裝備的大量使用,戰(zhàn)場(chǎng)上電磁信號(hào)所占頻譜越來(lái)越寬,幾乎覆蓋了全部電磁信號(hào)頻段。第7頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)通信系統(tǒng)的干擾分為有意干擾和無(wú)意干擾。由復(fù)雜電磁環(huán)境的組成和特點(diǎn)可知,自然界產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象、民用電磁輻射和敵我雙方非干擾電子設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁能量對(duì)通信系統(tǒng)是一種無(wú)意干擾,而敵我雙方使用的干擾設(shè)備釋放的電磁波則有意干擾。

下面主要討論有意干擾。有意干擾是指構(gòu)成復(fù)雜電磁環(huán)境主體的各種干擾、對(duì)抗設(shè)備釋放的電磁波對(duì)通信系統(tǒng)的干擾。有意干擾也是通信對(duì)抗的一種重要手段,其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)意干擾。有意干擾的干擾方式主要有瞄準(zhǔn)式干擾、阻塞式干擾、時(shí)分多路干擾和摧毀式干擾等。第8頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)瞄準(zhǔn)式干擾。復(fù)雜電磁環(huán)境中的一些有意干擾信號(hào)可針對(duì)通信系統(tǒng)某一通信頻率的信號(hào)進(jìn)行高強(qiáng)度的持續(xù)干擾,破壞和壓制正常通信信號(hào),使接收機(jī)無(wú)法從接收信號(hào)中恢復(fù)原始信號(hào),干擾通信系統(tǒng)正常工作。第9頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)阻塞式干擾。

當(dāng)復(fù)雜電磁環(huán)境中的干擾信號(hào)覆蓋了某個(gè)預(yù)定的頻率范圍時(shí),即對(duì)通信系統(tǒng)造成了阻塞式干擾。阻塞式干擾無(wú)需準(zhǔn)確掌握被干擾通信的工作的頻率,她將能量分散在一定頻帶范圍內(nèi),同時(shí)干擾多個(gè)頻率信號(hào)。(3)時(shí)分多路干擾。時(shí)分多路干擾也是對(duì)多個(gè)通信頻率進(jìn)行干擾,但不是同時(shí)進(jìn)行。它是指復(fù)雜電磁環(huán)境中的有意干擾信號(hào)可在不同的頻率間轉(zhuǎn)換,進(jìn)而對(duì)各個(gè)通信頻率進(jìn)行短暫而有規(guī)律的干擾。雖然這種干擾方式的干擾時(shí)間短暫,但由于通信接收機(jī)內(nèi)部電路受到干擾后,需要一定時(shí)間才能恢復(fù)正常,而在其恢復(fù)之前,很可能下一次干擾已經(jīng)到來(lái)。第10頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)摧毀式干擾。

在復(fù)雜電磁環(huán)境中某些干擾設(shè)備的電磁輻射對(duì)通信系統(tǒng)的干擾是摧毀的。例如電磁脈沖武器和高能微波武器,當(dāng)其電磁輻射能量密度達(dá)到一定值時(shí),將使通信系統(tǒng)內(nèi)的電子元器件失效,甚至使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。第11頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)雜電磁環(huán)境嚴(yán)重威脅著通信系統(tǒng)的生存,因此,為了保證復(fù)雜電磁環(huán)境下的通信暢通,必須對(duì)通信系統(tǒng)采取有效的抗干擾措施。然而,從技術(shù)角度和有效戰(zhàn)術(shù)角度采取抗干擾措施具有一定的指導(dǎo)意義。第12頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月處在復(fù)雜電磁環(huán)境下的通信系統(tǒng)受到的干擾主要是有意干擾,而有意干擾是通過(guò)各種方式使干擾電磁波與正常的通信信號(hào)一同進(jìn)入通信接收機(jī),從而降低通信系統(tǒng)的信噪比,升高差錯(cuò)率,因此,對(duì)抗有意干擾,應(yīng)從技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)兩方面設(shè)法使通信系統(tǒng)的工作頻率盡可能的避開(kāi)干擾電磁波的頻率,使通信接收機(jī)減小對(duì)干擾信號(hào)的接收。第13頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第14頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。

直接序列擴(kuò)頻是指用偽隨機(jī)序列將有用信號(hào)的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展,使單位頻帶內(nèi)的功率變小,在接收端利用相應(yīng)手段將其壓縮恢復(fù),從而獲取傳輸信息的通信。使用該技術(shù)可使通信系統(tǒng)用較低的信號(hào)功率頻譜進(jìn)行通信,具有低截獲、難偵收、抗干擾的特點(diǎn)。(2)跳頻技術(shù)。跳頻技術(shù)是指用偽隨機(jī)碼控制發(fā)射信號(hào)的載波頻率,使載波頻率隨偽隨機(jī)碼的變化而變化。跳頻技術(shù)可有效避開(kāi)復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)通信系統(tǒng)的干擾頻點(diǎn),是一種比較成熟的抗干擾技術(shù),具有較強(qiáng)的抗干擾能力。第15頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)跳時(shí)技術(shù)。

跳時(shí)是用偽序列來(lái)啟閉信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間,發(fā)射信號(hào)的有、無(wú)同偽碼序列一樣是偽隨機(jī)的。跳時(shí)技術(shù)采用了較窄的時(shí)片去發(fā)送信號(hào),相對(duì)說(shuō)來(lái),信號(hào)的頻譜被展寬了。由于單純的跳時(shí)抗干擾性不強(qiáng),很少單獨(dú)使用,通常與其它方式組合使用。(4)混合擴(kuò)頻技術(shù)。通過(guò)將直接序列擴(kuò)頻與跳頻技術(shù)、跳時(shí)技術(shù)綜合使用,可使通信系統(tǒng)的中心頻率在更寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行跳變,并且獲得更寬的頻譜擴(kuò)展,從而大大提高在復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾能力。第16頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(5)糾錯(cuò)編碼技術(shù)。

通過(guò)采用糾錯(cuò)編碼技術(shù),可在一定程度上及時(shí)發(fā)現(xiàn)復(fù)雜電磁環(huán)境下受干擾的數(shù)字通信產(chǎn)生的錯(cuò)碼并進(jìn)行糾正,它是一項(xiàng)有效的輔助性反干擾措施。糾錯(cuò)編碼方法的種類繁多,主要有:前向糾錯(cuò)法、反饋糾錯(cuò)法和反饋前向糾錯(cuò)法。(6)猝發(fā)通信技術(shù)。猝發(fā)通信是先將正常速率的信息存儲(chǔ)起來(lái),然后在某瞬間以10～100倍或更高于正常速率的速度猝發(fā):接收機(jī)則是將信息記錄下來(lái)后,再按照正常速率恢復(fù)出原始信號(hào)。這種通信方式可以使用較大的脈沖功率來(lái)抵抗復(fù)雜電磁環(huán)境中的有意干擾,而且通信時(shí)間短暫、隨機(jī),通信信號(hào)不易被偵收,一種有效的抗干擾措施。第17頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(7)自適應(yīng)天線技術(shù)。

自適應(yīng)天線技術(shù)采用多種空間信號(hào)處理算法,通過(guò)調(diào)整各天線單元的振幅和相位,使天線方向圖的波瓣零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)干擾方向,從而有效地減小或避免復(fù)雜電磁環(huán)境下的干擾信號(hào)的影響,同時(shí)它還將天線方向圖的最大方向主波束對(duì)準(zhǔn)接收信號(hào)方向,提高通信質(zhì)量。對(duì)于方向隨時(shí)間變化的干擾信號(hào),自適應(yīng)天線也能相應(yīng)地改變波瓣零點(diǎn)的位置,繼續(xù)抑制干擾。第18頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第19頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)設(shè)法摧毀干擾源。

復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的有意干擾主要通過(guò)各類干擾源輻射電磁能量造成的,尤其是有源干擾對(duì)系統(tǒng)的影響更大。由于有源干擾本身也是電磁波輻射源,很容易成為反輻射武器攻擊的目標(biāo)。應(yīng)此,可以在重要的設(shè)施附近部署反輻射導(dǎo)彈或反輻射無(wú)人機(jī),通過(guò)有效打擊干擾源實(shí)現(xiàn)抗干擾。(2)合理配置資源。

在復(fù)雜電磁環(huán)境中,有意干擾所釋放電磁輻射對(duì)系統(tǒng)的危害較大,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓,但一般情況下它的作用距理有限。應(yīng)此對(duì)于重要設(shè)施應(yīng)合理配置資源,進(jìn)行頻譜管理,盡可能降低此類電磁干擾的打擊效能。第20頁(yè)，課件共23頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)通信反偵察技術(shù)措施。

抗干擾的一個(gè)主動(dòng)方法是防止敵方偵測(cè)到我方信號(hào),因此應(yīng)該采取積極的通信反偵察技術(shù)措施。包括縮短信號(hào)的發(fā)射時(shí)間,減小信號(hào)被偵察到的概率,盡可能采用小天線或定向天線,利用低功率檔工作,采用無(wú)線電佯動(dòng)或欺騙。(4)進(jìn)行電臺(tái)組網(wǎng)。單部通信設(shè)備(電臺(tái))的抗干擾能力十分有限,不能適應(yīng)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的需求。從戰(zhàn)術(shù)上角度采取的措施大多都是跳頻組網(wǎng)的應(yīng)用,多部跳頻電臺(tái)組成跳頻網(wǎng)可以大幅提高通信的抗干擾性,使得對(duì)跳頻網(wǎng)的干擾的