摘要:[摘要]介紹了國外電磁脈沖武器發展和電磁易損性研究現狀,闡述了我軍在電磁易損性研究方面的相關標準及主要研究成果。分析了我軍醫療衛生電子裝備電磁易損性研究存在的問題。
[摘要]介紹了國外電磁脈沖武器發展和電磁易損性研究現狀,闡述了我軍在電磁易損性研究方面的相關標準及主要研究成果。分析了我軍醫療衛生電子裝備電磁易損性研究存在的問題。指出了未來我軍應加大該領域研究單位之間的合作與人才培養力度,加強芯片級研究,制定醫療衛生電子裝備電磁兼容與防護標準,以更好地提高衛勤保障能力。
[關鍵詞]醫療衛生電子裝備;電磁脈沖武器;電磁易損性;電磁兼容;電磁脈沖
0引言
電磁脈沖在擴散的過程中會在一瞬間發出最強的能量,并以光速擴散,對其影響范圍內任何未加保護的電子設備產生干擾或破壞作用[1]。1962年,美國在太平洋約翰斯頓島高空進行氫彈核爆試驗時產生的電磁脈沖致使數千千米以內的電氣設備和電子系統失靈,甚至燒毀,美國軍事專家隨即組織研究,后期受國際核不擴散條約的限制,美軍更為關注非核電磁脈沖武器的發展,出現了高功率微波、超寬帶等電磁脈沖武器[2]。1991年,美軍在海灣戰爭期間首次使用電磁炸彈,由于其特有的攻擊特點,此后的數次戰爭中電磁脈沖武器都發揮了重要作用[3]。

1國外電磁脈沖武器發展現狀
世界各軍事強國對電磁脈沖武器發展高度重視。20世紀70年代,美、俄、德、法等發達在高功率微波技術及其對電子設備和武器裝備的效應方面開展了大量的基礎性研究工作[5-6]。美國于20世紀80年代率先研制出非核電磁脈沖武器,即高功率微波彈,90年代開展彈載高功率微波武器研制[7-8]。2014年,美國開始推行以“創新驅動”為核心的第三次“抵消倡議”,認為高功率微波是一項能夠改變未來戰爭規則的技術,開展了多種高功率微波武器樣機系統研究,如反電子高功率微波先進導彈計劃(Counter-ElectronicsHPMAdvancedMissileProject,CHAMP),如圖1(a)所示[9-10]。2012年在猶他試驗場反電子高功率微波先進導彈(counter-electronicsHPMadvan-cedmissile,CHAM)飛過時,沿線電子系統均遭受攻擊,出現降級或失效現象,房屋內計算機和監控系統失靈,如圖1(b)所示[9-10]。美國空軍已將高功率、高頻率和緊湊性作為高功率微波武器研究重點,CHAMP試驗成功表明高功率微波武器技術已趨于成熟,不斷走向實戰化[11]。
2電磁易損性研究現狀
電磁易損性指的是設備和分系統、系統在電磁干擾影響下性能降級或不能完成規定任務的特性[20]。美國在該領域研究起步早,機構完善且標準齊全。美國擁有12家電磁易損性研究試驗場,其中陸軍2家、海軍與海軍陸戰隊7家、空軍5家[21]。以陸軍白沙導彈靶場為例,該基地擁有美國陸軍研究實驗室(ArmyResearchLaboratory,ARL)生存力和致命性分析局下屬的先進電磁易損性評估研究室及美國陸軍最大的微波暗室,最大可測試100t的武器裝備,眾多專家可完成美軍賦予的各項電磁易損性研究任務[22]。
3我軍醫療衛生電子裝備電磁易損性研究現狀
3.1電磁易損性研究相關標準
我國軍用電磁兼容標準研究和制定通常采用等效轉換國際標準和自行研發相結合的方式,GJB151A—1997《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求》、GJB152A—1997《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度測量》主要參照了美軍標MIL-STD-461D/MIL-SID-462D,從2013年開始執行的GJB151B—2013《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》則大部分參照了美軍標MIL-SID-461F。從總體上看,我國軍標電磁兼容的標準及其測量體系建設要滯后美軍5~10a,在軍用衛生裝備領域電磁易損性的建設差距更大,到目前為止并沒有專門針對軍用醫療衛生電子裝備提出的電磁兼容與防護標準。我軍衛生機構主要配備的通用衛生裝備和醫療器材多數采用國內商業化民用產品及其規范,滿足的是國內外民用產品的電磁兼容標準,并不符合現代戰場復雜電磁環境條件下的使用,例如YY0505—2012《醫用電氣設備第1-2部分:安全通用要求并列標準:電磁兼容要求》所規定的電場輻射敏感度的要求是10V/m,與軍用標準GJB151B—2013規定的極限200V/m相差甚遠。因此,現有軍隊醫療衛生電子裝備中的電子信息和控制系統在電磁脈沖武器的攻擊下極易遭受破壞。
3.2研究現狀
近些年,多家單位在醫療衛生電子裝備電磁易損性方面做了大量研究。
4問題與改進策略
(1)目前,國內相對于美軍成規模研究電磁環境效應的機構還不多,研究我軍醫療衛生電子裝備電磁易損性的單位數量更少,專業人才儲備不足,嚴重制約我軍衛勤裝備的進一步發展。因此,應加大此領域研究單位的合作,增強專業人才培養力度,加強科技創新資源優化配置,挖掘全社會科技創新潛力,提高我軍衛勤裝備保障能力水平。
(2)由于缺少軍用醫療衛生電子裝備電磁兼容與防護標準,導致我軍在采購醫療衛生電子裝備時隨意性很大,很多醫療衛生電子裝備無法實現在復雜電磁條件下的正常運行,戰場環境適應性差,給戰時保障帶來極大安全隱患。應抓緊研究制定我軍醫療衛生電子裝備電磁兼容與防護標準,規范我軍集中采購醫療衛生電子裝備的標準條件,引導企業生產符合我軍相關電磁兼容與防護標準的電子醫療設備。
(3)總體而言,國內相關研究顯得零碎而不系統、不深入,研究僅僅是得到試驗結果和問題總結,卻沒有解決問題的措施。我軍醫療衛生電子裝備電磁易損性基礎性研究不夠,對于元件級(芯片級)電磁易損性研究等相關資料更新不及時,各研究機構信息資源共享不暢通。因此,應加強科研機構的合作與研究成果轉換,積極研究未來戰場電磁環境以及敵方的電磁武器的攻擊特點,采取針對性的技術手段,研究對應的防護措施,尤其是急救醫療設備的防護技術方面的研究。
5結語
軍隊醫療衛生電子裝備電磁易損性研究是一個復雜問題。隨著電磁脈沖武器技術的進一步發展,電磁對抗在信息化戰爭中廣泛使用,復雜電磁環境對我軍醫療衛生電子裝備的影響不可忽視,同時伴隨著新材料在醫療衛生電子裝備中的不斷應用,在縫隙和接口處更易受到電磁脈沖武器攻擊,這些都對電磁易損性研究提出了更高要求。我軍醫療衛生電子裝備電磁易損性研究相對滯后,將嚴重制約我軍在未來戰場上的衛勤保障能力。未來我軍在電磁易損性研究方面應更加注重多維考慮、多參數處理、元件級(芯片級)和系統級統籌研究,不斷改進電磁易損性檢測技術,加強醫療電子設備電磁兼容與防護性能,提高我軍醫療電子設備在信息化戰場環境中的生存能力,確保設備能夠安全穩定運行,適應未來戰場需要。
[參考文獻]
[1]譚志良,胡小鋒,畢軍建.電磁脈沖防護理論與技術[M].北京:國防工業出版社,2013.
[2]姜百匯,米小川,查旭.國外電磁脈沖武器的應用[J].航天制造技術,2010(1):12-16.
[3]孟范江.電磁脈沖武器發展和應用[J].光機電信息,2010,27(9):81-84.
[4]趙蒙,達新宇,張亞普.電磁脈沖武器及其防護技術概述[J].飛航導彈,2014(5):33-37.
張勝,徐林,寧旭,張海生,秦明新