0 引　言

海战场电磁环境日益复杂，舰船面临的电磁环境既有自然的、又有人为的，既有己的、又有敌方的。舰船系统中出现任何电磁兼容问题，将导致舰船作战能力下降，甚至产生严重后果^[1]。电磁兼容性是舰船的关键性能之一，是试验鉴定的核心指标。随着电子信息技术的广泛应用和新的电磁技术不断发展，作为舰船关键指标的电磁兼容性已扩展到电磁环境效应。

2020年，美军发布最新版《系统电磁环境效应要求》（MIL-STD-464 D）中，电磁环境效应定义为^[2]：电磁环境对军事力量、设备、系统和平台运行能力的影响。电磁环境效应涉及所有与之相关的电磁现象，涵盖了电磁兼容性、电磁脉冲、电磁辐射危害和电磁能武器等效应，是从作战能力角度全面考虑战场电磁环境的影响。为了解决日益严重的电磁环境效应问题，美军制定了电磁环境效应标准和指令指示等文件，实施装备系统级电磁环境效应控制和试验鉴定。

遵照新时期试验鉴定系列要求，新形势下试验鉴定要加强实战环境下系统级电磁环境效应试验鉴定与评估，全面把关、摸清舰船系统级电磁环境效应底数。

1 系统级电磁环境效应试验鉴定与新要求的差距

当前，舰船已开展了系统级电磁环境效应试验鉴定相关工作，取得了较好成效，但按照新要求，面向实际电磁环境的全要素充分考核、系统层级的试验与评估等，还有一定差距：

1）目前试验对象还是以设备级和分系统级为主，系统级层面试验总体上不够充分。虽然有GJB1389系统级的要求，但目前鉴定试验还是针对设备、分系统级和部分系统级开展。系统级试验包括了更多的强电磁环境要素，试验过程更为复杂。同时还要充分考虑对使用场景环境的适应性，包括舰面环境、平台间和外部攻击等电磁环境。

2）试验以电磁兼容性和电磁干扰试验为主，电磁环境效应的类型和幅度量级不够，未突出“贴近实战”的强电磁环境考核。电磁环境效应不仅包含了传统“电磁兼容性”的全部内容，而且增加了电磁脉冲、电磁辐射危害和电磁武器等新电磁效应。由于受风险、周期和技术等因素限制，有些系统级测试谈不上“复杂环境”。

3）试验目的以符合性验证为主，边界性能考核还不够。以往的鉴定试验，很多是验证产品的电磁环境适应性是否达到合同或者协议书要求，不会进一步加严电磁环境应力，探索边界性能还不够。目前也缺乏这方面的标准规范。

2 系统级电磁环境效应试验总体设计 2.1 构建实战环境下系统级电磁环境效应要求

确定准确合理的系统级电磁环境效应指标和要求，是制定试验方案和试验大纲的关键步骤和重要输入。以往很多情况下，电磁环境效应要求论证不够具体，通常是简单的依据某项电磁兼容或电磁环境效应标准，但标准是通用要求，不能完全适用不同的舰船平台。因此，应采用基于实战化试验要求设计方法，开展使用需求分析，提出和验证舰船面临的己方和敌方电磁环境，特别是电引爆武器、燃油等电磁安全性要求，构建实战化电磁环境要求方法见图1。

具体步骤为：1）分析舰船使命任务和使用要求，分析初步的电磁环境效应。采用仿真预测、试验验证等多种方法对电磁环境进行分析，找出潜在问题^[3]；2）结合以往工程经验，分析电磁兼容问题；3）采用建模仿真，分析背景和对抗电磁环境，开展电磁兼容分析；4）采用缩比模型、陆上模型等试验验证；5）完成电磁环境效应分析，确定舰船具体的电磁环境效应要求。

2.2 使用需求向试验要素转换方法

使用需求是构建电磁环境效应试验要素集的源头，确定电磁环境效应试验项目的关键是将舰船使用需求映射转化为电磁环境效应试验要素^[4]，形成电磁环境效应试验项目集。

使用需求向电磁环境效应试验要素转化模型由4层映射递进结构组成，包括需求层R、功能层F、技术层T和结构层C，见图2。需求层表示舰船的使用需求，例如：为实现更远距离目标探测，要加大系统的发射功率，与此同时，会产生高电磁环境场强，危害和影响敏感设备，此时就要根据任务需要，进行功能和性能的综合协同和约束。以目标探测为例，为实现舰船在探测目标上功能和效能，需求层提出最大作用距离表示使用需求。作用距离映射到功能层，功能层表示实现需求的具体功能和配置，例如：通过发射系统及高功率配置实现远距离探测。技术层表示实现所需功能的构建技术，例如：通过发射和接收技术原理与配置实现发射系统的功能。技术层转化为电磁发射、电磁接收和电磁辐射危害等要求，结构层表示拟构建试验项目的具体内容和结构，例如有哪些试验类型和层次。

2.3 不同平台不同场景试验项目确定

不同平台和不同使用场景，试验项目和内容不能一刀切，系统级标准（如GJB1389B）中有14类要求，在实际平台中，并非要把电磁环境效应项目全做，也不局限于此14类项目，而应根据使用需求、电磁环境、技术现状、研制进度等条件，合理选取电磁环境效应项目。对于不同平台，电磁环境试验项目见表1，通常选用时主要考虑以下方面：

1）如果平台可能处在多种工作条件和状态中，应选择最严格的要求，例如：导弹在存储、转运和发射后等不同工作状态下，所面临电磁环境不同，应选择最严酷的电磁环境幅度和频段。

2）如果平台可能处在多个使用场景中，应综合考虑多个使用场景的要求，例如：导弹要挂在飞机上，同时，飞机要在舰船平台上起降和作业，那该型导弹除了要适应飞机平台外部的电磁环境要求，还要适应舰船平台上大功率雷达辐射产生的强电磁环境。

3）平台面临的电磁环境和工作模式是选择单项要求的基本条件，例如：船壳引起的互调干扰、舰船直流磁场是舰船必须选择的要求；内部电磁环境是飞机、导弹等系统要满足的要求。

3 系统级电磁环境效应试验实施 3.1 系统级电磁环境效应试验全寿命期工作内容

必须将电磁环境效应试验工作贯穿于舰船论证、研制和使用全过程、全寿命期^[5]。

1）论证阶段

应根据舰船使命任务、拟使用海区等，分析舰船面临的背景和敌方威胁电磁环境，提出电磁环境效应初步要求，并编制试验初案中的电磁环境效应部分。

2）工程研制阶段

①方案设计阶段，根据舰船电磁环境效应要求，规划全寿命期电磁环境效应试验工作，包括电磁干扰、电磁危害和敌方攻击威胁电磁环境等，并编入试验总案；

②样机研制早期，组织电磁环境效应研制试验，发现产品电磁环境效应薄弱环节，推动大功率发射天线优化布局、舱室屏蔽、电缆布设和电网防干扰等电磁防护设计；

③性能验证试验，根据试验总案，组织性能验证试验，对分系统、设备级产品开展电磁干扰和电磁敏感度试验，通过试验对产品电磁环境效应水平进行考核与验证；

④性能鉴定试验，组织开展性能鉴定试验，评价舰船电磁环境效应是否满足规定的使用要求；结合鉴定试验对系统补充开展性能鉴定试验，重点关注电引爆武器、燃油等电磁安全性试验，评价舰船电磁环境效应是否满足规定的使用要求，为状态鉴定提供依据。

3）在役考核

结合在役使用对舰船开展电磁环境效应评价，持续评估实际使用条件下舰船电磁环境适应性水平，提出电磁环境效应问题改进方案和电磁环境适应性优化提升方向。

3.2 系统级电磁环境效应试验实施方法

试验采用实际面临的电磁环境为基础要求，紧密结合舰船使用工况和功能性能，实施项目主要包括系统内自兼容、平台间及外部环境三大部分，具体实施方法如图3所示。系统内自兼容试验是首要和基础项目，主要包括系统自兼容、电磁干扰和电磁敏感度等试验，目的是分析和检验舰船自身整体兼容性情况；平台间试验主要包括多平台间电磁干扰、辐射危害和频谱兼容性等试验，目的是验证系统不因其他系统中的电磁发射和电磁危害产生干扰和性能降级；整个平台外部环境试验主要包括使用区域敌方攻击环境、强电磁脉冲和雷电效应等试验，确认在各使用场景中，面临的自然环境和外部实际环境下能否发挥其使用性能，具备作战能力。

4 系统级电磁环境效应试验评估

系统级电磁环境效应指标多，影响因素多，如何量化评估是一个多目标决策的复杂问题。评估方法及流程如图4所示。试验评估是基于仿真和测试等试验数据，依据使用要求和评估准则，对舰船电磁环境效应性能进行分析、比对，并做出符合性评判结果的过程^[6]。系统电磁环境效应评估以系统内和系统间及系统与外部环境三大部分为重点，采用把多目标分解成单目标，结合使用要素、工作模式、受扰等级等权重指数，把评估要素按层次结构排列，运用多层次加权求和综合计算和一致性验证方法对性能进行评估，判定系统是否出现电磁干扰和敏感；若出现干扰和敏感，并导致系统性能降级、失效或故障等，则系统不能满足要求。综合全部试验数据，评估试验结果是否满足要求，判定系统是否达到研制要求，实现量化、独立、全方位、紧贴实际环境数据的评估，把住“关口”，摸清底数，确保装备适用性。

5 系统级电磁环境效应试验鉴定发展方向及重点

电磁环境已成为海战场环境的重要构成要素，电磁环境效应试验鉴定是舰船在复杂电磁环境下是否具备战斗力的关键。系统级电磁环境效应试验鉴定未来发展方向和重点如图5所示。

5.1 系统级电磁环境效应试验鉴定总体论证和设计

针对体系对抗面临的复杂电磁环境，加强电磁环境效应试验鉴定总体论证和设计能力。重点加强舰船电磁环境效应试验鉴定总体顶层设计、电磁环境效应试验体系顶层规划等关键能力和技术研究，形成系统级电磁环境效应总体论证和设计能力。

5.2 系统级电磁环境效应试验与评估

针对电磁环境效应性能试验考核评估，开展试验考核电磁环境构建、电磁环境效应测试和评估等能力建设和研究。重点加强复杂对抗电磁环境构建、试验评估，大系统电磁环境效应试验评估等关键技术，形成系统级电磁环境效应实验手段和试验能力。

5.3 系统级电磁环境效应技术标准建设

针对电磁环境效应标准缺项，开展强电磁环境、强电磁效应试验等标准研究制定。重点加强电磁脉冲、高功率微波、雷电和电磁攻击等在役考核标准，形成完善的系统级电磁环境效应标准体系。

5.4 系统级电磁环境效应试验手段和能力建设

针对强电磁环境试验手段和试验能力不足的薄弱环节，重点开展复杂大系统电磁环境效应试验设施及测试系统建设、试验方法和试验数据等关键技术研究。加强数字试验，通过数实相结合的方式，实现对试验鉴定以及复杂环境边界全面考核。

6 结　语

开展系统级电磁环境效应试验鉴定研究，对舰船性能和作战使用十分关键。通过分析现行系统级电磁环境效应试验鉴定工作的差距和原因，从实战化要求出发，提出了系统级电磁环境效应试验总体设计方法，确定了完整的系统级电磁环境效应试验项目集，从全寿命周期角度，给出了各阶段电磁环境效应试验工作内容和实施方法，提出了电磁环境效应试验鉴定发展方向及重点，为面向实战、全层级、全指标的舰船系统级电磁环境效应试验鉴定提供技术支撑。