0 引　言

随着信息技术和舰船装备的不断发展，舰船上装备了大量信息系统和作战武器。平台上发射机发射功率高，电磁功率密度大，接收机灵敏度高，设备工作频率密集且相互交叉，时域重叠，空间隔离度有限，导致舰船电磁兼容问题十分复杂和突出，其电磁干扰和电磁辐射危害会使舰船不能完成其战斗使命。美海军航母Forrestal号由于电磁兼容性问题，曾有过机毁人亡的惨痛教训。电磁兼容性已成为舰船的一项关键性能指标，直接影响其战斗力的发挥。

电磁兼容性指标是开展舰船装备电磁兼容性工作的基本依据，通过制定舰船电磁兼容性指标量化电磁兼容性要求，明确舰船电磁兼容性工作任务，将舰船研制和使用电磁兼容性工作指标化，是实现舰船电磁兼容性的基础，同时对保证舰船电磁兼容性工作顺利进行、提高舰船整体兼容性、充分发挥舰船作战性能具有重要意义。

“指标体系”是指标的集合，是舰船电磁兼容范围内的指标按其内在联系形成的科学的有机整体。舰船电磁兼容性指标体系是根据舰船电磁兼容的特点和要求，按性质功能、内在联系进行分类、分级，构成一个相互制约、相互关联的科学的有机整体。建立电磁兼容性指标体系，是对舰船电磁兼容工作进行顶层规划、量化要求，使电磁兼容性工作在指标体系下协调一致，发挥系统效益。

1 国内外指标分析

通过对国外电磁兼容资料分析，美军在电磁兼容技术和能力方面处于领先地位，在舰船的发展过程中，美军十分重视发挥电磁兼容性指标的作用，指标在美国舰船采办过程中是基本依据，具有十分关键作用。从20世纪40年代开始美军陆续颁布了系列标准规范、指令指示等电磁兼容性标准和指标要求。其中美军《舰船通用规范》中明确规定了天线间电磁干扰、设备电磁发射和敏感度、电磁环境危害等电磁兼容性指标。MIL-STD-464C提出了包括系统内电磁兼容性、外部电磁环境、雷电、电磁脉冲和电磁辐射危害等15类的系统级电磁兼容性要求。MIL-STD-461F提出了设备及分系统电磁干扰和电磁敏感度指标和要求。

通过综合分析，美军舰船电磁兼容性指标从要素上讲，包括搭接及接地、电磁发射及敏感度、电磁脉冲、外部电磁环境危害等指标；从装备工程阶段讲，包括舰船工程论证、建造、验收和使用的全寿命期。

我军目前已制定了舰船设备、分系统和总体相关电磁兼容性指标，设备级以GJB151系列标准为主，分系统和系统以GJB1389A标准为主，舰船电磁兼容性指标是结合我国舰船电磁兼容性工作大量的实践经验，并借鉴国外特别是美军舰船相关电磁兼容指标制定的，随着舰船的不断发展，这些指标虽然在满足设备和分系统层面比较成熟，但要满足系统级以及多平台使用需求等还需进一步研究发展。

2 指标体系构建方法

舰船电磁兼容性指标体系构建，需结合舰船工程需求和技术发展的实际，如何构建一个结构优化、层次清晰、科学合理的电磁兼容性指标体系是需要解决的难点和关键问题。

通过系统分析舰船电磁兼容性需求，从全系统全寿命期通盘考虑体系建设的框架、结构和指标要素问题，舰船电磁兼容性指标体系构建总体方法流程如图1所示。紧紧围绕舰船使命任务和使用需求，结合舰船论证、设计、建造和使用等各阶段工作要求，自顶向下，分层分类对需求进行分解，将使用需求转换成电磁兼容基本要素，并进行关联分析，拟定初步的指标体系内容范围。开展指标内容和要素量化和深入分析，利用归纳比较、逐层递进等方法，按照从发射源、耦合途径到敏感受体形成影响效应的电磁兼容原理出发，提出基本要素对应的电磁兼容性指标。采用基于要素、平台、寿命期等条件约束的分析方法，确定指标体系的层次结构要素和权重，完成指标体系构建。

2.1 需求转化

舰船的使用需求是构建舰船电磁兼容性指标体系的源头，建立电磁兼容性指标体系的关键是将需求即使用要求转化为电磁兼容量化指标，形成舰船装备研制的电磁兼容目标。

使用需求向电磁兼容性指标转化模型由4层递进结构组成，包括：需求层（X）、功能层（G）、技术层（J）和要素层（Y），如图2所示。需求层（X）表示舰船的使用需求，如用探测作用距离N_X1表示实际探测使用的需要。功能层（G）表示实现舰船使用需求的具体系统配置和功能，如通过加装大功率发射系统来实现超远距离探测作用。技术层（J）表示实现所需功能的技术与配置，如通过合成功率及电子扫描发射和接收技术与配置实现系统大功率发射功能。要素层（Y）表示建立指标项的具体内容和要素，如有哪些类型指标要素、多少类型。

在需求层，根据舰船的使用和任务定义需求层，用参数N_Xi（i=1，2，…，I），如N_X1 为作用距离，N_X2 为频率可用度等的集合表示，任一个N_Xi构成需求层（X）上的一个结点，每个层面上的多个结点构成了一个基本域A_X。通过涉及要素间的关联和响应分析，将需求层映射到功能层，即可得到所构建体系为满足使用需求而应具有的功能，以此可得第2层参量，称为功能域，它构成参数N_Gj（j=1，2，…，J）的集合。将功能层映射到技术层，即可得到为实现基本功能而需要的技术性能，以此可得技术性能解，它构成参数N_Jl（l=1，2，…，L）的集合。各层次的解是层次对层次内各域间的协调和协同结果。

例如：为实现海上远距离搜索，通常要加大发射机的发射功率，搜索距离由于发射功率的增大而变远，但同时强辐射会在一定区域内产生高场强，影响电子敏感设备，此时必须做到功能需求和兼容性性能的相互约束和协调。以探测为例，探测能力是重要的使用需求，为了实现在探测距离上的作战效能，需求层提出探测最大距离需求，功能层采用大功率发射系统大功率发射和作用空域实现，技术层提出电磁发射、电磁接收和电磁安全性等要求，要素层对应要求提出发射、接收、电磁安全性及效应和防护等要素，如图3所示。

2.2 指标要素提取及确立 2.2.1 指标要素提取

舰船使命任务的开展，主要通过探测、对抗、通信和武器等性能的发挥，由使用任务向技术能力要求转化，再由技术能力向电磁兼容性能指标分层分解，提出电磁兼容性指标要素，如图4所示。

2.2.2 指标要素类型

根据基于需求的体系要素转化模型，结合装备电磁兼容性指标要素和使用，确定装备电磁兼容性指标涵盖类型。

1）在舰船有限的平台空间内综合集成了大量无线电收发系统，同频段干扰、强信号互扰等电磁兼容性问题难以避免，导致设备不能同时工作或是设备之间存在着不同程度的电磁干扰，电磁干扰控制是舰船平台需解决的关键问题之一，需对舰船的研制提出电磁干扰控制指标，主要包括：传导电磁发射、辐射电磁发射、搭接和接地、天线隔离度、相互干扰等。

2）舰船上有大量大功率发射装置和系统，如雷达、通信发射机等。这些大功率发射系统发射时会产生很高的电磁环境场强，对人员、武器和燃油将造成严重的电磁辐射危害隐患。因此在舰船研制中，电磁辐射危害是电磁兼容一个重要指标，主要包括：电磁辐射对人员、电磁辐射对武器弹药和电磁辐射对燃油等指标要求。

3）舰船面临的外部电磁环境越来越复杂，不同程度的电磁环境，将导致武器舰船降低效能，甚至丧失战斗力。此外，除了己方无意电磁环境对舰船系统性能产生一定的影响外，在实际作战中，系统还会受到敌方武器，如强电磁脉冲武器的打击，因此应该具有抗强射频和强电磁脉冲毁伤能力。主要包括电磁脉冲等要求。

4）对于舰船多平台，界面电磁兼容性接口适配十分重要。要达到舰船总体电磁兼容性，实现电磁兼容性界面接口指标适配十分关键，为使平台间实现电磁兼容，需要界面接口指标来使得二者在界面上要求的协调一致。主要包括界面接口电磁环境、频谱间隔等。

2.3 结构层次分析 2.3.1 建立层次结构

舰船电磁兼容性指标体系中的层次是确定体系纵向排列的等级顺序，建立层次结构是找到并确定指标之间的隶属、控制和支撑的关系。电磁兼容性指标体系中的层次是同一层次元素作为准则对上或对下一层次的元素起支配作用，同时它又受上层次元素的支配。

建立舰船电磁兼容指标体系层次结构时，通过分析，明确舰船电磁兼容性需求及主要的关键问题包括：系统内应避免产生电磁干扰，系统间能够兼容工作；避免对武器等产生电磁辐射危害；能够适应外部自然和人为的电磁环境，不能降低设备和武器性能；舰机之间能够适配，兼容工作。分层次地分析影响舰船电磁兼容要求的因素，结合以电磁兼容性要素为基础，突出舰船电磁兼容性特点的体系建立原则，舰船电磁兼容性指标体系第1层次，以电磁兼容性要素为分类依据，按照下层因素服从上层因素，抓住主要因素的原则下把要素按属性不同分成若干组，以电磁干扰、电磁辐射危害等电磁兼容要素为主体，兼顾管理和基础指标，形成第1层次，对舰船电磁兼容性指标提供支撑建立层次结构。

2.3.2 进行判断，建立并列关系

舰船电磁兼容性指标体系中的并列是指标横向排列的相互关系，在建立层次结构以后，上下层之间元素的隶属关系即确定。但是下层各要素对上层的相对重要性不完全相同。通过分析计算、比较判断，对同一层组成元素对上一层元素重要性给出定量判断，得到指标元素的权重，通过排列表示出同一层次内指标的存在方式和秩序。通过并列方式，列出各类要素所需指标及某类系统的各类指标，使指标体系满足各类装备、各个阶段、各项工作、各个方面的要求。

3 指标体系建立

通过对国内外舰船电磁兼容指标和舰船电磁兼容性要求分析，结合舰船电磁兼容工程实践，运用指标体系构建方法，确定舰船电磁兼容指标要素和体系结构层次，构建了包括设备和分系统电磁兼性、系统电磁兼容性和界面接口电磁兼容性3大类17项的舰船电磁兼容性指标体系，如图5所示。

4 结　语

电磁兼容性是舰船在复杂电磁环境下是否具有生存力和战斗力的关键性能，为满足舰船研制和作战使用的需要，系统地提出为满足舰船使用的电磁兼容性指标，用电磁兼容性指标来衡量、评估舰船是否满足电磁兼容性要求。在研究国外舰船电磁兼容性相关指标的基础上，吸取国内舰船电磁兼容技术研究成果及型号工程研制的经验，针对我国舰船电磁兼容的特点，提出了舰船电磁兼容性指标体系构建方法，并应用于舰船电磁兼容性指标体系构建，建立了包括设备和分系统电磁兼容性、系统电磁兼容性、界面接口电磁兼容性3大类型的舰船电磁兼容性指标体系，为舰船电磁兼容性控制和作战性能的发挥提供技术支撑。