戰場(chǎng)復雜電磁環(huán)境視景仿真研究

摘要：使用計算機仿真技術(shù)進(jìn)行戰場(chǎng)電磁環(huán)境仿真模擬是現代軍事科學(xué)研究的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)。利用現有地理信息系統和數字三維虛擬技術(shù)，以電波傳播模型為基礎，從戰場(chǎng)電磁環(huán)境出發(fā)，對存在多種輻射源的戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真系統進(jìn)行總體設計。給出了開(kāi)發(fā)仿真系統的組織框架和流程要求，并就平臺開(kāi)發(fā)中電磁模型建立、電子兵力仿真和場(chǎng)景輻射計算等關(guān)鍵技術(shù)的解決方案進(jìn)行論證。
關(guān)鍵詞：戰場(chǎng)電磁環(huán)境；視景仿真；電波傳播；電磁輻射

0 引言
現代高科技戰爭是高技術(shù)條件下立體的、多維的戰爭，是現代化的武器裝備、信息、技術(shù)、通信、偵察、網(wǎng)絡(luò )、高級決策能力之間的較量。在此條件下，人們使用了種類(lèi)繁多，參數多變的電子輻射武器，導致了戰場(chǎng)空間的電磁環(huán)境空前復雜、密集、交迭。面對如此復雜的戰場(chǎng)電磁環(huán)境，進(jìn)行相關(guān)的數字建模和仿真，對分析戰場(chǎng)電磁環(huán)境和加快電子戰系統的研制進(jìn)程，以及對電子戰性能做出有效評估具有十分重要的意義。
目前戰場(chǎng)仿真研究的熱點(diǎn)是利用虛擬現實(shí)技術(shù)，適應多武器平臺攻防對抗作戰的仿真要求進(jìn)行高逼真度的視景仿真，把未來(lái)數字化戰場(chǎng)環(huán)境貼近真實(shí)地模擬再現。戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真是指運用計算機仿真、可視化計算、多媒體、圖形圖像等技術(shù)，實(shí)現復雜電磁環(huán)境條件下戰場(chǎng)的逼真呈現，并為作戰模擬、分布交互仿真等提供虛擬的戰場(chǎng)環(huán)境。戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真就是以電磁輻射仿真為核心，為作戰仿真系統提供環(huán)境支撐的應用系統。

1 系統總體設計
戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真系統的主要功能是，通過(guò)戰場(chǎng)電磁環(huán)境仿真系統，生成虛擬戰場(chǎng)電磁環(huán)境，并在此基礎上開(kāi)展仿真實(shí)驗，使其作為武器系統效能評估、電子戰演練等軍事仿真的參考依據。根據戰場(chǎng)中射頻電子武器裝備的布局態(tài)勢，綜合分析和預測不同工作頻率的各輻射源在戰場(chǎng)空間某點(diǎn)的頻率和場(chǎng)強，用于生成電子偵察和電子干擾仿真計算所需的作戰想定和虛擬戰場(chǎng)電磁環(huán)境。系統采用視景仿真形式，形象直觀(guān)地顯示輻射源的布局設置，獲得虛擬戰場(chǎng)復雜電磁環(huán)境的綜合電子沙盤(pán)。戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真具備電子戰驅動(dòng)能力，可以從電磁輻射角度對仿真結果進(jìn)行分析和推演，提供一定方案的電子戰驅動(dòng)能力。同時(shí)，系統得出的相關(guān)數據，可提供策略方案判斷，如：通信網(wǎng)絡(luò )規劃、雷達與干擾威力估算、測向估計、輻射源與測向臺布置輔助、航路規劃輔助等實(shí)際應用功能。
戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真是多系統、多學(xué)科、多層次的交叉應用體系。仿真系統總體設計主要由4個(gè)模塊組成，分別是虛擬場(chǎng)景仿真、電磁模型建立、電子兵力生成和綜合計算與分析。戰場(chǎng)電磁環(huán)境視景仿真系統的組成框架如圖1所示。