美国关键基础设施电磁脉冲防御政策简析

当前,军用装备、系统以及民用基础设施等面临的电磁脉冲威胁日趋严重,美国一直在加强电磁脉冲威胁评估与防御。为了全面了解和分析当前美国电磁脉冲防御的态势、面临问题以及采取的政策,重点研究了美国电磁脉冲委员会发布的系列评估报告、美国政府颁布的总统行政命令、《国防授权法案》等重要文件资料,分析了当前美国面临的电磁脉冲威胁环境、场景及应对策略,美国联邦政府相关部门及负责人在电磁脉冲防御工作中的角色、责任与任务,指出美国当前旨在通过建立健全强有力的国家级行政领导,组织协调政府及私营部门关系,推动技术信息共享,来加固美国的关键基础设施,提高美国对电磁脉冲威胁的应变能力,进而确保美国的安全。     

电子设备的克星——电磁脉冲炸弹

北约在对南联盟的空袭中,曾威胁使用一种由美国核武器研究所研制的新型航空电磁脉冲炸弹。这种电磁脉冲炸弹对电子设备的杀伤力介于常规炸弹和核炸弹之间。目前,高能电磁脉冲产生技术的发展已相当成熟,实用的电磁脉冲炸弹已经问世。电磁脉冲炸弹将用于非核对抗中,使信息系统造成严重瘫痪,在电子战、战略性空袭和防空战中将起到决定性的作用。电磁脉冲炸弹的杀伤机理电磁脉冲炸弹爆炸时,会产生一种电磁脉冲效应。电磁脉冲效应是在许多年前进行高空核武器爆炸试验时首次观测到的,核爆炸产生出脉冲宽度极窄(几百纳秒)而又非常强烈的电磁脉冲,由中心源向外传播,强度逐渐衰减。这种高能     

核电磁脉冲对导航接收系统辐照效应研究

针对高空核电磁脉冲辐射能量大、破坏性强,且导航接收系统电磁敏感,内部电路易受强电磁脉冲干扰,开展了核电磁脉冲对北斗卫星导航接收系统的辐照效应试验研究.基于垂直极化有界波模拟器,搭建了核电磁脉冲模拟系统产生核电磁脉冲辐射场,研究了北斗卫星导航接收系统在核电磁脉冲辐照下的电磁效应;通过试验和仿真综合表明,导航接收机的接收天...     

电磁脉冲弹的杀伤能力

概述了电磁脉冲弹的组成和工作原理,通过对电磁脉冲波形的分析,以及对电磁脉冲能量在空中的传播规律的研究,建立了电磁脉冲武器杀伤能力的仿真模型.在此基础上选择六种最具代表性的电子器件,并根据其破坏阈值进行仿真计算,从而得出了电磁脉冲弹在采用定向天线时对这六种电子器件的杀伤距离.根据电磁脉冲弹的杀伤能力对其进行合理运用,这对以使用电磁脉冲武器为背景的战法研究具有非常重要的现实意义.     

电磁脉冲炸弹威胁下的舰艇生命力模型

电磁脉冲炸弹对舰艇产生严重威胁。通过分析电磁脉冲炸弹特殊的杀伤效应,根据电磁脉冲炸弹的杀伤特点和载体的落点分布建立了电磁脉冲炸弹对舰艇打击的易感性模型,根据舰艇对电磁防护的特点确定了易损性模型,从而推导出舰艇在电磁脉冲炸弹打击下的生命力评估模型。通过模型可以看出,舰艇在电磁脉冲炸弹打击下的生命力与电磁脉冲炸弹自身的性能、载体的打击精度、到达目标的功率密度、脉冲对目标的覆盖面积及舰艇自身的防护措施有关。     

高功率电磁环境下导弹发射阵地近地面电磁脉冲波形仿真*

主要研究在高功率电磁环境下高空核爆到达导弹预设作战阵地近地面时的电磁脉冲环境.首先给出高空核爆电磁脉冲场近地面计算的理论基础,然后分析不同条件下近地面的电磁脉冲环境参数,编程实现了基于时域有限差分算法的电磁脉冲波形数值仿真,完成了多种特定预设战场环境下的电磁脉冲计算,最后给出由于电磁脉冲武器的发展和HEMP波形表述形式变化,给导弹武器系统抗电磁脉冲性能研究带来的影响和新动态趋势.结论认为:应加强对前沿更陡、强度更强电磁脉冲的抵抗能力,防御重点放在机动作战样式方面,提高战地战时抗毁生存能力.     

电子设备的克星--电磁脉冲炸弹

随着高能电磁脉冲产生技术和高能微波技术的发展,应用于信息战的电磁脉冲炸弹在技术上已经成熟.讨论了电磁脉冲炸弹的发展动态及其技术.     

核电磁脉冲模拟器的电场特性及等离子体阵列的防护性能

强电磁脉冲通过电子设备表面耦合进入内部将产生显著的破坏作用,而等离子体作为一种特殊的电磁介质,具有屏蔽强电磁脉冲的能力,因此基于等离子体的强电磁脉冲防护研究具有重要意义。利用CST软件仿真分析了核电磁脉冲模拟器工作空间的电场分布。进行了核电磁脉冲对单片机的干扰和破坏效应辐照研究,得到了其对MF-51-1型单片机的干扰和破坏阈值分别在10 kV/m和18 kV/m左右。实验研究了单层等离子体阵列对核电磁脉冲的防护性能,能量衰减均在10 dB以上。实验结果表明,等离子体具有强电磁脉冲防护的能力。     

现代战争中电磁脉冲武器的战场运用及防护

电磁脉冲武器利用强烈的电磁脉冲辐射,摧毁或扰乱敌方的雷达、通信、电脑、动力等电磁相关设备,以夺取战场优势。军事通信系统的电磁脉冲防护是一个极具挑战性的课题,文中对电磁脉冲武器的攻击特点和战场运用等方面进行了探讨,提出了军事通信系统抗电磁脉冲武器攻击的战术和技术方面的防护途径及措施,对军事通信系统电磁脉冲防护具有一定的参考价值。     

核电磁脉冲对舰载C^3I系统的威胁

核电磁脉冲将在信息战中发挥巨大作用。本文阐述了核电磁脉冲的产生机理、破坏机理、破坏效应和防护方法,指出核电磁脉冲对我舰艇C^3I系统的潜在威胁。     

高功率电磁环境下导弹发射阵地近地面电磁脉冲波形仿真

主要研究在高功率电磁环境下高空核爆到达导弹预设作战阵地近地面时的电磁脉冲环境。首先给出高空核爆电磁脉冲场近地面计算的理论基础，然后分析不同条件下近地面的电磁脉冲环境参数，编程实现了基于时域有限差分算法的电磁脉冲波形数值仿真，完成了多种特定预设战场环境下的电磁脉冲计算，最后给出由于电磁脉冲武器的发展和HEMP波形表述形式变化，给导弹武器系统抗电磁脉冲性能研究带来的影响和新动态趋势。结论认为：应加强对前沿更陡、强度更强电磁脉冲的抵抗能力，防御重点放在机动作战样式方面，提高战地战时抗毁生存能力。     

美军2021财年核电磁脉冲领域国防预算概况与简析

本文基于美国国防部机构、海军、空军和天军2021财年的国防预算文件,梳理出与核电磁脉冲科研活动相关的12个课题,并通过统计对比,提炼出美军核电磁脉冲科研活动的主要内容及关注点。统计结果显示,这些课题均属于"研究、开发、试验与鉴定"范畴,涉及国防科研预算8个子类中的6个,预算总金额为5.28亿美元。总体而言,美军2021财年核电磁脉冲领域的国防预算涉及的研究内容主要可分为三大类:导弹防御与核武器等系统的核电磁脉冲加固防护;武器装备与系统高空电磁脉冲生存能力测试与评估;辐射与核威胁探测与材料研发。美军核电磁脉冲研究活动表现出4个特点:核电磁脉冲领域投资紧贴最新美军战略目标与要求;传统核电磁脉冲研究项目持续跟进,弥补能力不足;预算适时根据武器装备发展阶段进行调整;核电磁脉冲研究经费相对较少,但仍具重要性。     

飞控设备抗强电磁脉冲方法研究

强电磁脉冲可引起空间飞行器的控制设备发生瞬时或永久故障,从而导致飞行失控。针对强电磁脉冲环境下飞控设备的防护问题,首先分析了强电磁脉冲对飞控设备的损伤效应,其次探讨了相关的防护方法,并给出了屏蔽效能和整机防护试验验证的测试结果,为提高飞控设备抗强电磁脉冲能力建立基础。     

电磁脉冲武器对抗来袭目标可行性研究

针对电磁脉冲武器独特的毁伤机理,计算了杀伤覆盖区域和辐射到目标处的功率密度等作战能力指标,并以反舰导弹为例分析了强电磁脉冲的耦合途径,通过评估前后门耦合的电磁能量,在理论上论证了用电磁脉冲武器对抗来袭目标的可行性.     

系统级电磁脉冲模拟试验技术

阐述了2种大型系统级电磁脉冲模拟试验系统设计和研制方法。2种电磁脉冲模拟试验系统采用不同的技术方案。有界波电磁脉冲模拟试验系统由平行板传输线、脉冲功率源和匹配负载等组成。试验表明,有界波模拟试验系统能产生垂直极化电场,电场波形上升沿平均值达2.7ns,电场波形半高宽平均值达25.6 ns。有界波电磁脉冲模拟试验系统工作空间8.4 m×8.4 m×8.4 m,电场强度峰值大于50 kV/m。辐射波电磁脉冲模拟试验系统由辐射天线和脉冲功率源等组成。辐射波电磁脉冲模拟试验系统可生成水平极化电场,电场波形上升沿平均值小于10 ns,电场波形半高宽平均值约为30 ns。辐射波电磁脉冲模拟试验系统工作空间,距离天线水平距离20 m处电场强度峰值大于15 kV/m。     

超宽带电磁脉冲及其对电子装备的影响研究综述

在介绍超宽带含义的基础上,系统分析了国内外在超宽带电磁脉冲技术以及超宽带电磁脉冲对电子装备的影响研究领域的状况,并对超宽带电磁脉冲技术的未来发展趋势进行了展望。     

内电磁脉冲计算

第一章 前 言 §1-1 什么叫内电磁脉冲 核爆炸要产生冲击波、光辐射、x射线、v射线、中子流和碎片流等各种破坏因素,同时还要产生电离层扰动、电子元器件的辐照效应和核电磁脉冲等次生破坏因素.从1972年起美国资料开始发表有关“内电磁脉冲”这种新的次生效应的文章。内电磁脉冲和以往所讲的核电磁脉冲是机理不同的两种次生效应. 在大气层中产生核电磁脉冲的机理有三种。第一种是康普顿电子流或光电子流机理。核爆炸的高能v光子流或x射线在大气中传输时与大气分子发生碰撞,产生康普顿电子流或光电子流。如果存在某种不对称性（例如空气与地面的交界面,大气密度的指数变化等）,则不     

超宽谱电磁脉冲对无线电引信的辐照效应和防护加固研究

利用超宽谱电磁脉冲(UW S-EMP)源对无线电引信进行辐照,辐照结果表明:超宽谱电磁脉冲不能使勤务状态下的引信意外发火,但是可以使待发状态下的引信意外发火;在辐照实验的基础上分析了超宽谱电磁脉冲与无线电引信的耦合模式和作用机理,分析得出:超宽谱电磁脉冲主要是通过后门耦合到引信电源模块,引起电源波动,使晶闸管意外导通,导致引信意外发火。根据耦合模式和作用机理对引信进行了防护加固,并对防护加固后的引信进行了辐照和仿真,结果说明:防护加固措施大大提高了引信抗超宽谱电磁脉冲的能力。     

强电磁脉冲对空中目标的毁伤效应计算和仿真

高强度的电磁脉冲能够干扰、毁伤敏感的电子设备,特别对空中的飞机、导弹构成了严重威胁.计算了辐射强电磁脉冲对空中目标的作战区域,其大小取决于目标所在高度、波束角和倾角.推导出作战区域各典型点处的功率密度计算公式,考虑电磁脉冲在大气传输中的衰减,最后对一定距离上的晶体混频器造成毁伤所需的辐射功率进行了仿真,研究结果可为探讨强电磁脉冲的毁伤效应提供理论依据.     

未来信息战场的撒手锏--电磁脉冲武器

基于现代军事平台上密集封装的微电子设备,以及电磁脉冲(E M P)可以实现非核性,各国军方认为这种E M P效应有着重要的军用价值,开始竞相发展电磁脉冲武器。电磁脉冲武器是一种新式的信息系统攻击武器,它是以光速将作用能量射向敌方,致使敌方电子信息系统遭到破坏。随着信息作战的地位日益提高,直接决定战争胜负天平倒向的今天,作为攻防兼备且具有大规模电子杀伤能力的电磁脉冲(E M P)武器必将成为关注的焦点。一、电磁脉冲武器的作用机理与分类电磁脉冲武器是利用核爆时产生的强烈的电磁脉冲波辐射现象,或利用电子方法产生持续短促的宽…