電磁環(huán)境基礎(chǔ)

前言

在信息化時代，信息技術(shù)迅猛發(fā)展及其在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使得電磁環(huán)境與地理、水文、氣象等環(huán)境一樣成為影響社會生活的重要因素。特別是隨著軍隊(duì)信息化建設(shè)的加快，軍事領(lǐng)域的電磁應(yīng)用日益廣泛，成為信息化戰(zhàn)爭的支撐基礎(chǔ)。復(fù)雜電磁環(huán)境成為信息化戰(zhàn)爭的突出特征，對信息化戰(zhàn)爭的進(jìn)程和結(jié)局具有重要的、甚至是決定性的影響。電磁環(huán)境主要與自然電磁輻射、己方的電磁自擾互擾以及敵方的惡意干擾有關(guān)。各種電磁輻射源的爆炸式增長以及電磁傳播途徑的影響，使得電磁環(huán)境日益復(fù)雜化。雖然電磁環(huán)境與地理、水文、氣象等環(huán)境一樣是一種客觀存在，但是由于電磁環(huán)境的主體——電磁波，看不見、摸不著，存在于有形的陸、海、空、天空間，并在與有形空間的相互交融中影響著物質(zhì)和能量的運(yùn)行，因此電磁環(huán)境具有許多不同的特征和變化規(guī)律，加之人們對電磁環(huán)境的研究和重視相對較晚，認(rèn)識和適應(yīng)電磁環(huán)境的困難相對較大。近年來，人們對電磁環(huán)境的研究不斷深入，有關(guān)文章和著作也不斷涌現(xiàn)，對普及電磁環(huán)境知識、提高對電磁環(huán)境的認(rèn)識起到了積極作用。但是，在對信息技術(shù)應(yīng)用人員電磁環(huán)境知識的教育與培訓(xùn)需求的不斷增強(qiáng)的同時，適合用于電磁環(huán)境基礎(chǔ)知識教育與培訓(xùn)的著作卻不多，因此筆者編著了本書，希望能對相關(guān)的教育與培訓(xùn)有所幫助。本書共分為五章，第1章介紹了電磁環(huán)境的基本內(nèi)涵，包括電磁環(huán)境基本概念、構(gòu)成要素、作用機(jī)理以及主要特征及其表征等，并分析了電磁環(huán)境的影響；第2章比較詳細(xì)地介紹了電磁環(huán)境的主體電磁波的產(chǎn)生、輻射和傳播；第3章分析了設(shè)備、系統(tǒng)的電磁兼容性能與電磁環(huán)境的關(guān)系，以及如何做好電磁兼容、頻譜管理工作來應(yīng)對電磁環(huán)境的影響；第4章分析了敵方惡意干擾對電磁環(huán)境的影響，以及如何利用電子對抗來應(yīng)對電磁環(huán)境的影響；第5章討論了電磁環(huán)境的模擬訓(xùn)練等問題。

內(nèi)容概要

本書是為普及電磁環(huán)境基礎(chǔ)知識而編寫的，共分為五章：第1章電磁環(huán)境的內(nèi)涵及其影響，介紹電磁環(huán)境的基本概念、構(gòu)成要素、作用機(jī)理以及主要特征及其表征等，并分析了電磁環(huán)境對電子系統(tǒng)以及作戰(zhàn)的影響；第2
章電磁環(huán)境的電磁基礎(chǔ)，介紹電磁場與電磁波的基本概念和基本定律，電磁波的產(chǎn)生、輻射與接收以及傳播；第3章電磁兼容與電磁頻譜管理，介紹電磁兼容和電磁頻譜管理的概念、武器裝備全壽命周期的電磁兼容措施，分析電磁兼容性能與電磁環(huán)境的關(guān)系以及對武器裝備效能和一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的影響，討論戰(zhàn)場頻譜管理的實(shí)施，分析美軍頻譜管理的特點(diǎn)以及如何做好頻譜管理以應(yīng)對電磁環(huán)境的影響；第4章電子對抗與復(fù)雜電磁環(huán)境，分析電子偵察、電子攻擊和電子防御對電磁環(huán)境的影響，如何利用電子對抗來應(yīng)對電磁環(huán)境的影響，以及信息對抗問題；第5章復(fù)雜電磁環(huán)境下的模擬訓(xùn)練，討論構(gòu)建逼真的模擬戰(zhàn)場電磁環(huán)境問題。
本書可作為普通高等院校電子與通信類專業(yè)學(xué)生的教材，亦可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章  電磁環(huán)境的內(nèi)涵及其影響
  1.1  電磁環(huán)境的基本概念
    1.1.1  電磁環(huán)境的定義與構(gòu)成要素
    1.1.2  電磁環(huán)境的基本特征
    1.1.3  電磁環(huán)境的表征與度量
  1.2  電磁環(huán)境對聯(lián)合作戰(zhàn)的影響
    1.2.1  電磁環(huán)境對聯(lián)合作戰(zhàn)的重要性
    1.2.2  電磁環(huán)境對武器裝備的作用機(jī)理
    1.2.3  電磁環(huán)境對聯(lián)合作戰(zhàn)的影響
  思考題
第2章  電磁環(huán)境的電磁基礎(chǔ)
  2.1  基本電磁概念和原理
    2.1.1  麥克斯韋方程組與電磁波
    2.1.2  電磁波的傳播性質(zhì)
    2.1.3  電磁波的能量和能流密度
    2.1.4  電磁波的極化及其應(yīng)用
    2.1.5  電磁波在媒質(zhì)交界面的變化規(guī)律——邊界條件
    2.1.6  電磁波的反射、折射、散射和繞射
  2.2  電磁波的輻射與接收
    2.2.1  天線輻射、接收的基本原理
    2.2.2  天線電參數(shù)
    2.2.3  陣列天線原理與相控陣天線
    2.2.4  典型天線及其特點(diǎn)
    2.2.5  天線性能與復(fù)雜電磁環(huán)境
  2.3  電磁波傳播
    2.3.1  電磁波傳播的概念
    2.3.2  電磁波傳播環(huán)境
    2.3.3  電磁波傳播機(jī)理
    2.3.4  電磁波傳播方式
    2.3.5  電磁波傳播效應(yīng)及其影響
  思考題
第3章  電磁兼容與電磁頻譜管理
  3.1  電磁兼容
    3.1.1  電磁兼容基礎(chǔ)
    3.1.2  武器裝備全壽命周期的電磁兼容
    3.1.3  電磁兼容工程方法和技術(shù)
    3.1.4  電磁兼容與聯(lián)合作戰(zhàn)
    3.1.5  電磁兼容與復(fù)雜電磁環(huán)境的關(guān)系
  3.2  電磁頻譜管理
    3.2.1  電磁頻譜管理基礎(chǔ)
    3.2.2  聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)場頻譜管理
    3.2.3  美軍的電磁頻譜管理特點(diǎn)及啟示
  思考題
第4章  電子對抗與復(fù)雜電磁環(huán)境
  4.1  電子對抗概述
    4.1.1  電子對抗的含義和基本內(nèi)容
    4.1.2  電子對抗的作戰(zhàn)運(yùn)用
  4.2  復(fù)雜電磁環(huán)境中的電子偵察
    4.2.1  電子偵察的基本任務(wù)與分類
    4.2.2  電子偵察的技術(shù)特點(diǎn)及對電子信息系統(tǒng)的威脅
    4.2.3  電子偵察面臨的電磁環(huán)境及對其電子偵察的要求
  4.3  電子攻擊與復(fù)雜電磁環(huán)境
    4.3.1  電子攻擊的主要手段
    4.3.2  雷達(dá)干擾及其對電磁環(huán)境產(chǎn)生的影響
    4.3.3  通信干擾的技術(shù)措施及其干擾效果
    4.3.4  電子干擾的特點(diǎn)及對電磁環(huán)境產(chǎn)生的影響
    4.3.5  影響電子干擾效能的主要因素
    4.3.6  反輻射摧毀
  4.4  電子防御與復(fù)雜電磁環(huán)境
    4.4.1  復(fù)雜電磁環(huán)境下電子防御的任務(wù)
    4.4.2  電子防御的主要技戰(zhàn)術(shù)手段
    4.4.3  復(fù)雜電磁環(huán)境下電子防御的特點(diǎn)
  4.5  電子對抗的發(fā)展
    4.5.1  電子對抗的發(fā)展趨勢
    4.5.2  復(fù)雜電磁環(huán)境下電子對抗的新特點(diǎn)
    4.5.3  信息對抗
  思考題
第5章  復(fù)雜電磁環(huán)境下的模擬訓(xùn)練
  5.1  概述
    5.1.1  模擬訓(xùn)練的基本概念
    5.1.2  模擬訓(xùn)練的意義
    5.1.3  模擬訓(xùn)練的任務(wù)
  5.2  復(fù)雜電磁環(huán)境的模擬生成
    5.2.1  復(fù)雜電磁環(huán)境的生成要求
    5.2.2  復(fù)雜電磁環(huán)境模擬生成方法
    5.2.3  典型的電子戰(zhàn)試驗(yàn)靶場
  5.3  適應(yīng)戰(zhàn)場電磁環(huán)境訓(xùn)練的組織實(shí)施方法
    5.3.1  裝備適應(yīng)性訓(xùn)練
    5.3.2  指揮控制系統(tǒng)訓(xùn)練
  5.4  仿真技術(shù)在復(fù)雜電磁環(huán)境下模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用
    5.4.1  仿真技術(shù)在模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用
    5.4.2  仿真系統(tǒng)的分類與作用
    5.4.3  仿真技術(shù)在復(fù)雜電磁環(huán)境下面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展
  5.5  復(fù)雜電磁環(huán)境下模擬訓(xùn)練展望
  思考題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 電磁環(huán)境的內(nèi)涵及其影響電磁環(huán)境主要與自然電磁輻射、己方的電磁自擾互擾以及敵方的惡意干擾有關(guān)，它對信息化戰(zhàn)爭的進(jìn)程和結(jié)局具有重要的、甚至是決定性的影響。復(fù)雜的電磁環(huán)境是信息化戰(zhàn)爭的突出特征。掌握電磁環(huán)境的基本概念及其影響，對于確立信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)新的戰(zhàn)場環(huán)境意識和觀念、尋求應(yīng)對復(fù)雜電磁環(huán)境影響的策略具有重要意義。1.1 電磁環(huán)境的基本概念電磁環(huán)境的基本概念包括電磁環(huán)境的內(nèi)涵、構(gòu)成要素、復(fù)雜電磁環(huán)境的成因、基本特征及其表征度量等。1.1.1 電磁環(huán)境的定義與構(gòu)成要素1.電磁環(huán)境的定義我國國軍標(biāo)中對電磁環(huán)境的定義為“存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和”，給定場所即自然空間；所有電磁現(xiàn)象包括所有電場、磁場與電磁場。1988年美軍將電磁環(huán)境定義為“軍隊(duì)、系統(tǒng)或平臺在預(yù)定工作環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時可能遇到的在各種頻率范圍內(nèi)電磁輻射或傳導(dǎo)輻射的功率和時間的分布狀況”。電磁環(huán)境對軍隊(duì)、設(shè)備、系統(tǒng)和平臺的影響涉及到所有電磁學(xué)科，如電磁兼容、電磁干擾、電磁易損性、電磁脈沖、反電子干擾。隨著大量信息化武器裝備的使用，電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，對信息化作戰(zhàn)的影響也越來越突出。復(fù)雜電磁環(huán)境是指“在一定的時空和頻段范圍內(nèi)，多種電磁信號密集、擁擠、交疊，強(qiáng)度動態(tài)變化，對抗特征突出，對信息化裝備、電子信息系統(tǒng)和信息化作戰(zhàn)產(chǎn)生影響的電磁環(huán)境”。

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