復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知研究綜述

汪連棟，申緒澗，周 波

（電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國家重點實驗室，河南洛陽471003）

0 引言

對電磁環(huán)境的認(rèn)知是復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)機理研究和裝備預(yù)研論證的前提和基礎(chǔ)，也是進(jìn)行電子信息裝備試驗鑒定評估和對抗訓(xùn)練演習(xí)的重要內(nèi)容。研究復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知，只有對電子信息裝備所面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境有比較清晰的認(rèn)識，才能開展電磁環(huán)境模擬表征、電磁環(huán)境逼真構(gòu)建及試驗評估等相關(guān)工作。然而，目前，復(fù)雜電磁環(huán)境的分類方法已呈現(xiàn)百家爭鳴的景象，對電磁環(huán)境的分類和量化有多種觀點[1-4]，有的是根據(jù)信號特征進(jìn)行分類分級：按照電磁波在時域、頻域、能域及空域的特征對電磁環(huán)境復(fù)雜度進(jìn)行分級[5]；另外一些是根據(jù)射頻裝備的電磁環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行分類分級，即按照電磁環(huán)境對射頻裝備性能的影響程度來確定電磁環(huán)境的復(fù)雜度[6]。還有的觀點認(rèn)為戰(zhàn)場電磁環(huán)境非常復(fù)雜、無法預(yù)測、說不清楚等等[4]。對于人們對復(fù)雜電磁環(huán)境這樣那樣的認(rèn)識，本文綜述了國內(nèi)外對復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知的研究現(xiàn)狀，并對復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知的研究方向進(jìn)行展望。

1 電磁環(huán)境認(rèn)知分析

1.1 國外電磁環(huán)境研究概述

國外從無線電設(shè)備開始使用以來，就非常重視對電磁環(huán)境的認(rèn)知研究。但以前人們對特定電磁環(huán)境的描述通常是一般性的，很難給出電磁環(huán)境特性的定量化描述。電磁兼容學(xué)會（IEEE EMC Society）一直致力于發(fā)展和發(fā)布有關(guān)降低電磁干擾的技術(shù)和工具的信息，其下屬的技術(shù)委員會進(jìn)行了長期的持續(xù)研究，收集、分類和整理電磁環(huán)境度量的出版物。他們還提出了一個實際的分類方法，通過對電磁現(xiàn)象及其特性的描述，來對區(qū)域進(jìn)行分類。

美國也很早就開展針對電磁環(huán)境的研究，在20世紀(jì)90年代初，美國國防部將電磁環(huán)境定義為“軍隊、系統(tǒng)或平臺在特定工作環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)時可能遇到的各種頻率范圍內(nèi)電磁輻射或傳導(dǎo)輻射的功率和時間的分布情況，它是電磁干擾、電磁脈沖、電磁輻射對人體、兵器和材料的危害以及閃電和天氣干擾等自然現(xiàn)象的總和”[7]。對于復(fù)雜電磁環(huán)境，美軍十分重視武器裝備的電磁環(huán)境試驗,并在電磁環(huán)境試驗過程中，形成了國防部指令（DoDD）、國防部指示（DoDI）、標(biāo)準(zhǔn)（MIL-STD）和文件等系列內(nèi)容。在標(biāo)準(zhǔn)方面，美軍以相關(guān)軍用標(biāo)準(zhǔn)作為頂層設(shè)計，不僅構(gòu)建了（縱向）電磁環(huán)境特性分析及其效應(yīng)評估軍用標(biāo)準(zhǔn)體系，而且以軍用標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用指南、操作手冊以及工作指南構(gòu)建了（橫向）與電磁環(huán)境有關(guān)的操作、認(rèn)證方法和過程體系，使得電磁環(huán)境及其效應(yīng)的研究工作既具有系統(tǒng)完備性，又具有可操作性。例如美軍標(biāo)“系統(tǒng)電磁環(huán)境效應(yīng)要求”規(guī)定了美軍機載、艦載、太空及地面系統(tǒng)的電磁環(huán)境效應(yīng)接口要求，還包括了系統(tǒng)內(nèi)電磁兼容性、系統(tǒng)對外部電磁環(huán)境適應(yīng)性等要求[8]。美國認(rèn)為復(fù)雜電磁環(huán)境就是電磁環(huán)境效應(yīng)(E3)問題，其E3涵蓋了所有電磁學(xué)科，包括電磁兼容性、電磁干擾，電磁易損性，電磁脈沖，電子防護(hù)，以及閃電和靜電自然現(xiàn)象效應(yīng)[9]。另外，美軍還擁有多個E3實驗室，開展設(shè)備級、系統(tǒng)級電磁兼容性研究和試驗評估，至少建有20個大型E3試驗設(shè)施，其中6個具有全部E3試驗?zāi)芰Α６砹_斯對電磁環(huán)境的解釋是“戰(zhàn)場電磁環(huán)境是指特定區(qū)域內(nèi)，電子戰(zhàn)雙方使用各自電磁能的電子戰(zhàn)系統(tǒng)構(gòu)成的信號的總和，規(guī)定區(qū)域內(nèi)或目標(biāo)以上的電磁環(huán)境，主要決定于無線電裝置（及其部件）的數(shù)量、工作狀態(tài)、功率和輻射頻率”[10]。

1.2 國內(nèi)電磁環(huán)境研究綜述

我國對于復(fù)雜電磁環(huán)境的研究工作雖然開展得比較晚，但是隨著研究的深入，也取得了比較多的研究成果。對于如何認(rèn)識復(fù)雜電磁環(huán)境，不同學(xué)者基于自己對復(fù)雜電磁環(huán)境的理解，給出了不同的認(rèn)識以及分類方法。

1.2.1 關(guān)于電磁環(huán)境的認(rèn)識

1）復(fù)雜電磁環(huán)境的表現(xiàn)

復(fù)雜電磁環(huán)境概念出現(xiàn)后，人們大都認(rèn)識到電磁環(huán)境是比較復(fù)雜的現(xiàn)象，然后人們根據(jù)自己的研究內(nèi)容對復(fù)雜電磁環(huán)境現(xiàn)象進(jìn)行了描述，這里主要有三種描述復(fù)雜電磁環(huán)境現(xiàn)象的方式：

①對電磁環(huán)境的總體描述：文獻(xiàn)[11]認(rèn)為復(fù)雜電磁環(huán)境是由于在戰(zhàn)場中各種電子信息裝備輻射的電磁信號形成的極其復(fù)雜、動態(tài)變化的電磁環(huán)境；文獻(xiàn)[12]將復(fù)雜電磁環(huán)境描述為“空域表現(xiàn)無處不在，時域表現(xiàn)變幻莫測，頻域表現(xiàn)縱橫交錯，能量密度強而不均”。

②按照不同輻射源類型描述：主要有雷達(dá)電磁環(huán)境、光電電磁環(huán)境、通信電磁環(huán)境等，例如包括雷達(dá)背景環(huán)境信號、有意干擾信號、目標(biāo)回波信號與雜波信號的雷達(dá)電磁環(huán)境[13]；包括民用通信信號環(huán)境、對抗雙方電子裝備無意干擾環(huán)境以及對方有意光電對抗干擾的光電電磁環(huán)境[14]等等。

③電磁環(huán)境的層次化形態(tài)：包括基本屬性層、物理空間層、波動形態(tài)層、信號波形層、指紋特征層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、信息應(yīng)用層7層認(rèn)知，將電磁環(huán)境的認(rèn)知從二維結(jié)構(gòu)變成了具有層次特征的三維結(jié)構(gòu)，是從立體角度來認(rèn)識電磁環(huán)境[15]。

上述幾種描述方式從不同的側(cè)面對復(fù)雜電磁環(huán)境現(xiàn)象進(jìn)行了描述，并且都描述了電磁環(huán)境的共同特點，即包括動態(tài)性、對抗性、多元性、模糊性等多種特性的復(fù)雜性。

2）電磁環(huán)境的復(fù)雜性

隨著人們對復(fù)雜電磁環(huán)境問題研究的逐步深入，大家逐漸認(rèn)識到電磁環(huán)境這種現(xiàn)象由實體產(chǎn)生，并且會受到外部因素的影響，而外部因素本身也是某種實體[16]。產(chǎn)生電磁環(huán)境的實體是雷達(dá)系統(tǒng)、通信電臺、光電設(shè)備等各種用頻電子信息系統(tǒng)，影響實體包括各種自然因素和人為因素，如地海雜波、云雨顆粒、陸海空平臺等。電磁環(huán)境產(chǎn)生實體輻射或接收電磁信號，電磁信號在經(jīng)過各種影響實體后形成復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，即復(fù)雜電磁環(huán)境。由于電磁環(huán)境受電子裝備的分布狀況、工作頻率、輻射功率、輻射方式、所處地理地物環(huán)境、氣象條件等多種影響，所以認(rèn)為電磁環(huán)境是復(fù)雜系統(tǒng)，具有多元性、動態(tài)性、對抗性等復(fù)雜系統(tǒng)具有的特征，“復(fù)雜性”是其最本質(zhì)特征的概括[17]。對于電磁環(huán)境復(fù)雜性的認(rèn)識主要有以下幾類研究：

①基于“時、空、頻、能、調(diào)制、極化”等六域描述復(fù)雜性。由于在相當(dāng)一段時間內(nèi)，大部分學(xué)者在本領(lǐng)域的研究都是基于空域、時域、頻域、能量域四個域認(rèn)識電磁環(huán)境[18]，所以最初有了時空頻能的復(fù)雜性[19]。文獻(xiàn)[20]針對電子對抗中壓制干擾和欺騙干擾在復(fù)雜電磁環(huán)境中的表現(xiàn)，提出一種二維指標(biāo)體系來描述復(fù)雜電磁環(huán)境。他們的評價指標(biāo)體系基于雷達(dá)脈沖描述字，從接收機抗干擾特性出發(fā)，提出了時、頻、空、能、極化、調(diào)制等六域評價指標(biāo)。除了上述六域以外，部分文獻(xiàn)還加入了密度域、碼域等不同的域（維度）[21]。

②對復(fù)雜性進(jìn)行分類，即客觀復(fù)雜性和主觀復(fù)雜性。這里主要根據(jù)對電磁環(huán)境度量的標(biāo)準(zhǔn)問題，如果是客觀的共同的宏觀度量標(biāo)準(zhǔn)，就是客觀復(fù)雜性[1]；如果針對某特定的電子設(shè)備、群體、或者系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的度量標(biāo)準(zhǔn)，就是主觀復(fù)雜性。對于客觀復(fù)雜性和主觀復(fù)雜性也有人將其稱為電磁環(huán)境的一般復(fù)雜性和個別復(fù)雜性。

③對復(fù)雜性進(jìn)行定量評估。文獻(xiàn)[22]以用頻裝備接收機的信噪比參數(shù)和用頻網(wǎng)絡(luò)可用性為依據(jù)，定義了用頻網(wǎng)絡(luò)的電磁環(huán)境復(fù)雜度度量標(biāo)準(zhǔn)，并提出了基于有向圖的電磁環(huán)境復(fù)雜度度量算法，定義了戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜度。文獻(xiàn)[23]建立了電磁環(huán)境復(fù)雜性模糊評估體系，構(gòu)建了模糊評判的數(shù)學(xué)模型，提出了一種模糊綜合評判的電磁環(huán)境復(fù)雜度評估方法。文獻(xiàn)[24]提出了基于信號特征的電磁環(huán)境復(fù)雜性定量計算方法，在信號樣式、信號數(shù)量、信號流密度、頻率分布等方面給出定量評估結(jié)果。

④基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究復(fù)雜性。電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國家重點實驗室等單位嘗試用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來描述戰(zhàn)場電磁環(huán)境，即將能夠以電磁波的形式向空間輻射電磁能量的設(shè)備或產(chǎn)生各種自然電磁現(xiàn)象的物質(zhì)抽象為輻射節(jié)點，將能夠接收處理電磁波的單元抽象為接收處理節(jié)點，本身既不發(fā)射也不接收處理電磁信號，但能將照射于其上的電磁信號反射出去并為接收節(jié)點所接收的單元作為中介節(jié)點，取得了初步的研究成果。

1.2.2 關(guān)于電磁環(huán)境分類

國軍標(biāo)中電磁環(huán)境等級劃分標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)電磁環(huán)境的頻譜占用度、時間占有度、空間覆蓋率或電磁環(huán)境平均功率密度譜的大小對電磁環(huán)境的復(fù)雜程度進(jìn)行等級劃分[6]。所描述的復(fù)雜電磁環(huán)境呈現(xiàn)的是戰(zhàn)場上客觀的、共同的和宏觀的戰(zhàn)場電磁環(huán)境特征，其分級結(jié)果均傾向于指戰(zhàn)員，尤其是中高級指揮員對整個戰(zhàn)場電磁態(tài)勢進(jìn)行宏觀的了解和掌控，能對戰(zhàn)場電磁環(huán)境的復(fù)雜性進(jìn)行一個初步的估計，但是對于在某地域、某時間段的某個用射頻裝備或某群作戰(zhàn)實體所感受的戰(zhàn)場電磁環(huán)境的影響程度卻不能給出明確結(jié)果。

目前的相關(guān)文獻(xiàn)中對于復(fù)雜電磁環(huán)境的分類，主要提出了以下分類方法：

1）按照輻射信號類型分類[25]，即從產(chǎn)生戰(zhàn)場電磁環(huán)境的輻射源角度進(jìn)行分類，可分為雷達(dá)信號環(huán)境、雷達(dá)干擾信號環(huán)境、通信信號環(huán)境、通信干擾信號環(huán)境、光電信號環(huán)境、光電干擾信號環(huán)境、導(dǎo)航信號環(huán)境、導(dǎo)航干擾信號環(huán)境、敵我識別信號環(huán)境、敵我識別干擾信號環(huán)境、引信信號環(huán)境、引信干擾信號環(huán)境、背景信號電磁環(huán)境等。

2）按照受影響的電子信息系統(tǒng)分類[17]，即從處于戰(zhàn)場電磁環(huán)境中的各類電子裝備設(shè)備面臨的電磁環(huán)境角度進(jìn)行分類，可分為雷達(dá)電磁環(huán)境、雷達(dá)對抗電磁環(huán)境、通信電磁環(huán)境、通信對抗電磁環(huán)境、光電電磁環(huán)境、光電對抗電磁環(huán)境、導(dǎo)航電磁環(huán)境、導(dǎo)航對抗電磁環(huán)境、敵我識別電磁環(huán)境、敵我識別對抗電磁環(huán)境、引信電磁環(huán)境、引信對抗電磁環(huán)境等。

3）按照電磁環(huán)境信號復(fù)雜度等級分類[26]，利用層次分析法對人為電磁環(huán)境的復(fù)雜程度建立了遞階層次結(jié)構(gòu)，可將給定空間、時間內(nèi)的電磁環(huán)境分為潔凈電磁環(huán)境、輕度復(fù)雜電磁環(huán)境、中度復(fù)雜電磁環(huán)境、重度復(fù)雜電磁環(huán)境、極度復(fù)雜電磁環(huán)境。

4）基于裝備作戰(zhàn)效能的復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜度分級[6]，即從電磁環(huán)境的相對性和可控性分析，利用裝備對電磁環(huán)境的不同感受，根據(jù)裝備在環(huán)境中的作戰(zhàn)效能，對裝備面臨的環(huán)境復(fù)雜度分為：I級、II級、III級和IV級,分別對應(yīng)于簡單、輕度、中度和重度復(fù)雜電磁環(huán)境。

5）為了便于評估用頻裝備的電磁環(huán)境適應(yīng)能力,文獻(xiàn)[27]提出了一種嚴(yán)酷等級逐步加大的用頻裝備檢測電磁環(huán)境的分類方法,其分類思路為首先將用頻裝備檢測電磁環(huán)境分成四大類：I類為平臺基礎(chǔ)電磁環(huán)境；II類為非對抗性干擾電磁環(huán)境；III類為電子對抗性干擾電磁環(huán)境；IV類為瞬變電磁脈沖環(huán)境。然后依據(jù)分類原則對每類電磁環(huán)境涉及的主要電磁現(xiàn)象進(jìn)行微分類。

針對上述幾種分類方法進(jìn)行分析，第一、二種主要從信號體制上對電磁環(huán)境進(jìn)行分類，看似很全面，但是在實際外場試驗與評估中，由于受實際測試條件的限制，特別是由于電子裝備技術(shù)的發(fā)展，要將雷達(dá)信號和通信信號等區(qū)分開來難度很大。第三種分類是對戰(zhàn)場電磁環(huán)境的整體態(tài)勢進(jìn)行描述，該等級在實際試驗中很難操作，另外，電磁環(huán)境的復(fù)雜度對試驗裝備的影響程度并不是一個線性關(guān)系，以雷達(dá)裝備為例，噪聲和假目標(biāo)對雷達(dá)干擾時，電磁環(huán)境復(fù)雜度對干擾效果沒有必然關(guān)聯(lián)效果。而且，相同的環(huán)境對不同的設(shè)備產(chǎn)生的影響也不相同，所以，單純從采用電磁環(huán)境復(fù)雜度等級設(shè)置進(jìn)行試驗有很大的局限性[28]。第四種分類方法主要困難在于作戰(zhàn)效能很難評估。第五種分類方法便于指導(dǎo)用頻裝備體制論證單位建立用頻裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性的指標(biāo)體系,便于電磁環(huán)境效應(yīng)試驗的組織實施,便于對用頻裝備電磁環(huán)境適應(yīng)性能進(jìn)行總體評價。

以上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)中對電磁環(huán)境的分析，大都是就電磁環(huán)境研究電磁環(huán)境，只反映了電磁環(huán)境的某一個側(cè)面,這些電磁環(huán)境分類方法在實際模擬構(gòu)建應(yīng)用中也存在著一定的困難。例如，雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾性能評估需求以及復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗需求迫切需要對雷達(dá)信號環(huán)境的特性進(jìn)行深入分析。同時，根據(jù)特性分析的結(jié)果，利用現(xiàn)有的模擬手段，形成一套標(biāo)準(zhǔn)的信號環(huán)境模擬方法，以供試驗與評估過程的應(yīng)用。目前，人們對雷達(dá)信號環(huán)境的特性認(rèn)識是根據(jù)雷達(dá)接收機所接收到的信號來源分為四個主要的環(huán)境要素：目標(biāo)回波、環(huán)境雜波、背景信號、干擾信號。鑒于此，也就催生了四大類信號模擬器，即目標(biāo)回波模擬器、環(huán)境雜波模擬器、背景信號模擬器、干擾信號模擬器。這些模擬器在雷達(dá)系統(tǒng)的測試與評估中正發(fā)揮著重要的作用。然而，如何利用這些模擬器來開展雷達(dá)類裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗評估給人們帶來了一系列困難。分析原因，主要在于這四個環(huán)境要素的分解是從信號來源的角度提出的，其各個要素特性之間存在著一些相似性，導(dǎo)致考核評估時無法做到各項指標(biāo)具有獨立、正交、完備的特點。尤其以干擾信號模擬器為例，其遮蓋性干擾的特性與背景信號模擬器有部分相似，其欺騙性干擾的特性又分別與目標(biāo)回波和環(huán)境雜波都有部分相似，這就導(dǎo)致各模擬器之間存在相互交疊，無法完全獨立。

1.2.3 綜合對比分析

綜合比較以上國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀，不難看出我國在復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)識的基礎(chǔ)問題研究與實際應(yīng)用方面與國際先進(jìn)國家還存在很大差距。以美國為例，電磁環(huán)境效應(yīng)試驗評估已貫穿于美國信息化武器裝備采辦全壽命周期，有效保證了美軍武器裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)能力。而我國目前對于復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)識、分類還缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識，必須采用系統(tǒng)的、科學(xué)的、理論的方法，全面研究解決復(fù)雜電磁環(huán)境研究基礎(chǔ)問題，促進(jìn)我信息化武器裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)能力的提升。

戰(zhàn)場電磁環(huán)境特性認(rèn)知問題受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，整體上呈現(xiàn)出研究內(nèi)容不斷擴展，理論方法不斷創(chuàng)新等特點，但也存在較大差異。在電磁環(huán)境特性研究方面，國內(nèi)外均注重于突破電磁環(huán)境的一般性、單一特性描述，實現(xiàn)電磁環(huán)境的定量化、整體性描述，在電波傳播特性等方面都取得了較好的發(fā)展。在軍事領(lǐng)域，美軍已建立了相對完善的軍用標(biāo)準(zhǔn)體系，較好地指導(dǎo)了電磁環(huán)境效應(yīng)研究及軍事活動開展，而國內(nèi)的軍用標(biāo)準(zhǔn)體系尚處于研究構(gòu)建階段，完備性和可操作性上有所欠缺。而對于電磁環(huán)境復(fù)雜性問題的描述，國內(nèi)較之國外開展了更多方法性研究。另外，目前國內(nèi)外在戰(zhàn)場電磁環(huán)境的認(rèn)識領(lǐng)域都有相關(guān)研究，只是根據(jù)不同的軍事應(yīng)用需求表現(xiàn)出研究側(cè)重點的差異，國外對戰(zhàn)場電磁環(huán)境的認(rèn)識重點在于解決戰(zhàn)場電磁兼容問題，并推進(jìn)了E3問題的研究，取得了較多的研究成果，而國內(nèi)戰(zhàn)場電磁環(huán)境認(rèn)識研究主要注重戰(zhàn)場的監(jiān)測、頻譜感知、電波傳播建模以及戰(zhàn)場電磁環(huán)境可視化等方面，研究結(jié)論的實用性、實時性和準(zhǔn)確性相對于國外都有很大差距。國內(nèi)對戰(zhàn)場電磁環(huán)境研究重點在于提升對未知戰(zhàn)場電磁環(huán)境的認(rèn)知能力，尚還沒有形成成熟的理論，在研究方法及應(yīng)用技術(shù)方面成熟的研究成果也很少，從目前的研究成果來看，在應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)在硬件系統(tǒng)建設(shè)或軟件方面均起步較晚，與技術(shù)先進(jìn)國家存在較大差距。

2 發(fā)展趨勢分析

2.1 國外發(fā)展趨勢分析

當(dāng)前，國際上對電磁環(huán)境認(rèn)知的研究發(fā)展呈現(xiàn)出如下特點：

1）研究內(nèi)容不斷擴展

針對電磁環(huán)境復(fù)雜、多變的特性，電磁環(huán)境綜合動態(tài)特性已逐漸成為電磁環(huán)境認(rèn)知研究的重點內(nèi)容，主要包括：建立能夠滿足電磁環(huán)境效應(yīng)研究基本要求的電磁環(huán)境綜合動態(tài)特性模型庫，形成復(fù)雜電磁環(huán)境認(rèn)知理論；實現(xiàn)典型工作場景下逼真的復(fù)雜電磁環(huán)境動態(tài)交互模擬等。

2）研究方法不斷創(chuàng)新

對于電磁環(huán)境的研究，傳統(tǒng)的單一信號層面的研究逐步表現(xiàn)出明顯的局限性，研究人員開始逐步引入新的研究方法，采用許多前沿的科學(xué)思想和學(xué)術(shù)觀點研究復(fù)雜電磁環(huán)境，并形成新的研究思路。例如在電磁環(huán)境綜合動態(tài)特性方面，引入了分形、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等理論來研究電磁環(huán)境本質(zhì)特性，探索建立新型的電磁環(huán)境認(rèn)知模型。

3）與其他學(xué)科不斷融合

傳統(tǒng)的電磁科學(xué)、新興的信息科學(xué)、前沿的復(fù)雜性科學(xué)等多學(xué)科的融合，正不斷催生復(fù)雜電磁環(huán)境研究領(lǐng)域中的許多新技術(shù)生長點。不斷發(fā)展中的復(fù)雜系統(tǒng)理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、集成控制技術(shù)等的廣泛研究應(yīng)用，促進(jìn)了復(fù)雜電磁環(huán)境研究的發(fā)展，也拓展了復(fù)雜電磁環(huán)境研究的應(yīng)用方向。

2.2 國內(nèi)發(fā)展趨勢分析

1）基于復(fù)雜科學(xué)認(rèn)識電磁環(huán)境的復(fù)雜性

隨著電子信息裝備體系化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，電子信息系統(tǒng)本身及其面臨的電磁環(huán)境復(fù)雜性越來也強，復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知涉及到的內(nèi)容很廣，從復(fù)雜性科學(xué)、系統(tǒng)學(xué)、信號理論、電磁場和天線理論、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)均有所涉及。目前的研究雖然引入了許多復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論，但缺乏對復(fù)雜性科學(xué)本源問題進(jìn)行討論，雖然開展了一些方法性的研究，并沒有真正把復(fù)雜電磁環(huán)境看成一個充滿了未知與不確定性的復(fù)雜系統(tǒng)。復(fù)雜電磁環(huán)境不僅體現(xiàn)在對抗干擾，同時也包含了截獲、探知和分析等方面。從干擾層面上講，兩個輻射源之間信號傳遞的成功率體現(xiàn)了電磁環(huán)境的復(fù)雜性。同樣，在一個電磁環(huán)境中尋找一個信號或輻射源，或分析整個電磁環(huán)境的設(shè)備連接關(guān)系，分析重要設(shè)備所在等的難易程度也是復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜性的體現(xiàn)。因此，對于復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜性的研究，需要從復(fù)雜性科學(xué)的研究成果入手，找到復(fù)雜電磁環(huán)境復(fù)雜性的來源和本質(zhì)特征，建立一套符合復(fù)雜性科學(xué)大框架的認(rèn)知方式[29]。

2）基于相關(guān)性認(rèn)識復(fù)雜電磁環(huán)境

研究電磁環(huán)境的目的，就是要創(chuàng)新電子信息裝備的試驗鑒定，構(gòu)建逼真的貼近實際應(yīng)用的電磁環(huán)境，其重點研究對電子信息裝備有影響的電磁環(huán)境，什么樣的電磁環(huán)境對電子信息裝備有影響，這就需要通過分析電磁環(huán)境中不同射頻電磁信號與電子信息裝備之間的作用機理，按照信號與電子信息裝備接收機之間的相關(guān)性，研究基于相關(guān)性的射頻電磁信號分類標(biāo)準(zhǔn)與方法。

3）電磁環(huán)境智能認(rèn)知

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子信息裝備種類越來越多、應(yīng)用越來越廣泛，進(jìn)而導(dǎo)致電磁頻譜資源匱乏、擁堵的現(xiàn)象也越來越突出，在日益復(fù)雜的環(huán)境及密集的雜波、多目標(biāo)背景下，新型智能化的認(rèn)知無線電、認(rèn)知雷達(dá)等相繼應(yīng)運而生，為有效地控制電磁空間、取得戰(zhàn)場電磁頻譜優(yōu)勢，應(yīng)對認(rèn)知技術(shù)不斷發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，世界各國都在尋找最優(yōu)的智能方法感知復(fù)雜電磁環(huán)境。在復(fù)雜的戰(zhàn)場電磁環(huán)境中，面對不斷出現(xiàn)的新型威脅，未來的先進(jìn)電子戰(zhàn)裝備將以一種“智能”的方式，自適應(yīng)地感知戰(zhàn)場電磁環(huán)境的瞬息萬變，并能夠在幾納秒的短時間內(nèi)自適應(yīng)調(diào)整到最佳性能，進(jìn)而使作戰(zhàn)體系中的各種裝備能夠迅速而準(zhǔn)確的偵察、干擾和打擊這些威脅[30]。

3 結(jié)束語

對電磁環(huán)境的認(rèn)識和分類是電磁環(huán)境研究的基本問題，認(rèn)清電磁環(huán)境的復(fù)雜性及弄清其分類有助于解決電子信息裝備實戰(zhàn)化檢驗難題。本文綜述了國內(nèi)外對于復(fù)雜電磁環(huán)境的認(rèn)知和分類方法，對比了國內(nèi)與國外在電磁環(huán)境方面研究的差距。從研究內(nèi)容、方法和手段等方面總結(jié)了國外在電磁環(huán)境認(rèn)知方面研究發(fā)展的特點，展望了國內(nèi)在電磁環(huán)境復(fù)雜性認(rèn)知、相關(guān)性認(rèn)識和智能化發(fā)展方面的發(fā)展趨勢。