现代电子战系统的高级电磁环境仿真
白皮书：防御
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电磁频谱作战 (EMSO) 领域涵盖动态电磁环境 (EME) 中的资产利用、攻击和保护。电磁战 (EW) 的一个子集随着频谱变得更加复杂而不断发展，需要通过仿真来评估新的和升级的电子战系统，以应对先进的雷达和干扰。本白皮书是三部分系列的第一篇，介绍了基本的电子战概念，并深入探讨了技术 EME 场景生成和系统实施。
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概述
罗德与施瓦茨的这份白皮书“电子战系统的电磁环境仿真 - 第 1 部分”全面介绍了对测试和开发电子战 (EW) 系统至关重要的电磁频谱操作 (EMSO) 和环境生成工程。
该文件首先定义了 EMSO 和 EW，强调需要模拟与现实世界条件非常相似的复杂电磁操作环境 (EMOE)。由于针对现代多威胁场景（涉及大量发射器、波形和环境因素）的实时露天测试成本高昂、存在安全风险且不切实际，因此准确的模拟至关重要。
它详细介绍了 EMSO 测试的抽象级别，从发现阶段的组件级模拟到战区或战役级别的复杂、集成的系统测试。这种分层方法确保测试的严格性符合操作要求，支持从研发到完整任务演练的一切。
仿真保真度的关键是在三个阶段管理“真实性”：仿真真实性（场景模型的准确性）、腔室真实性（向被测设备 (DUT) 或被测系统 (SUT) 提供正确的射频刺激）以及 DUT/SUT 真实性（系统的响应和感知）。该论文主张采用严格的验证、确认和认证 (VV&A) 流程，以保持这些模拟的可靠性和问责制。
该论文还解释了环境生成构建块，包括现实世界威胁数据和波形库、场景创建、数字输出生成以及通过无线 (OTA) 或直接注入 (DI) 传送的射频信号生成。它强调了这些方法在校准复杂性和灵活性方面的权衡。
构建场景的机制包括将发射器表示为物理射频源，其特征在于波形（例如脉冲描述符字 (PDW) 或 I/Q 数据）、天线方向图、运动和模式变化。威胁建模集成了任务、特征、对象和地理空间数据，以构建真实的动态威胁环境，通常包含数千种同时模式。
该文档讨论了场景复杂性管理，从基本的单发射器/设备参与到具有运动和模式自适应的多发射器、多 DUT 场景，并由当代高性能计算资源支持。
总之，EMSO 环境模拟是在现实条件下开发、测试和验证电子战系统的复杂但不可或缺的工具，与传统方法相比，能够实现更安全、更具成本效益和高度灵活的评估。
参考文献包括国防部相关条令和战略，强调电磁频谱优势和建模严谨性的战略重要性。
总体而言，本文为电子战工程师、测试人员和项目经理提供了应对现代战争中模拟和验证复杂电磁环境挑战所必需的基础知识。
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