復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備保障活動信息泄露機理研究

張文一，宋華文，馬玉林

（1．裝備指揮技術(shù)學(xué)院研究生管理大隊，北京 101416；2．裝備指揮技術(shù)學(xué)院訓(xùn)練部，北京 101416）

復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備保障活動信息泄露機理研究

張文一1，宋華文2，馬玉林1

（1．裝備指揮技術(shù)學(xué)院研究生管理大隊，北京 101416；2．裝備指揮技術(shù)學(xué)院訓(xùn)練部，北京 101416）

復(fù)雜電磁環(huán)境是指信息化條件下的戰(zhàn)場電磁環(huán)境，戰(zhàn)時遂行裝備保障任務(wù)，不可避免地要面對極為復(fù)雜的戰(zhàn)場電磁環(huán)境帶來的信息泄露問題。從裝備保障要素輻射電磁信號造成的信息泄露和裝備保障要素反射電磁信號造成的信息泄露2個方面，系統(tǒng)分析了信息泄露的基本過程、條件、原理及危害，并對裝備保障活動中易產(chǎn)生信息泄露的裝備保障要素進行了分析探討。

復(fù)雜電磁環(huán)境；裝備保障；信息泄露；機理

信息化條件下作戰(zhàn)，是在復(fù)雜電磁環(huán)境下進行的。敵對雙方對電磁空間的爭奪異常激烈并對奪取戰(zhàn)場主動權(quán)產(chǎn)生了重大影響。電磁斗爭滲透到作戰(zhàn)的各個領(lǐng)域，奪取制信息權(quán)成為奪取戰(zhàn)場控制權(quán)的重要保證。戰(zhàn)時遂行裝備保障任務(wù)，不可避免地要面對極為復(fù)雜的戰(zhàn)場電磁環(huán)境帶來的信息泄露問題。尤其是隨著部隊裝備信息化建設(shè)和裝備保障信息化程度的不斷提高，信息化保障裝備、信息化設(shè)備設(shè)施等發(fā)生信息泄露的問題日益突出，嚴重影響裝備保障安全，乃至影響制信息權(quán)的爭奪。深入研究復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備保障活動的信息泄露機理，深刻揭示裝備保障活動信息泄露的物理本質(zhì)，對于科學(xué)分析復(fù)雜電磁環(huán)境下的信息安全態(tài)勢，確保部隊在復(fù)雜電磁環(huán)境下裝備保障信息安全具有重要的現(xiàn)實意義。

1 裝備保障要素輻射電磁信號造成的信息泄露

1．1 輻射電磁信號造成信息泄露的基本過程

信息化條件下作戰(zhàn)過程中，己方實施裝備保障所涉及的部分物理要素（主要是電子設(shè)備、信息系統(tǒng)和人員）將向空間有意或無意輻射電磁信號，由于這些電磁輻射信號含有信息，敵方可借助電子偵察設(shè)備對其進行截獲，敵方對截獲的電磁輻射信號進行分析，然后對其進行綜合處理，可以從中獲取有用信息（比如方位、距離、保障行動內(nèi)容等），造成己方信息的泄露［1］。其過程如圖1所示。

1．2 輻射電磁信號造成信息泄露的必備條件

這種形式的信息泄露必須具備以下條件才能對裝備保障活動造成危害：一是己方存在主動（有意或無意）向外輻射電磁信號的電磁輻射源；二是這些電磁信號可被敵方接收；三是敵方能夠從信號中提取有用的信息。

具體可用數(shù)學(xué)表達式分析如下［2］：

對于己方電磁輻射源，可以根據(jù)其輸出功率在方位、時間、距離以及頻率上的分布，來對其進行綜合描述，可用功率密度的形式表示為

式中，φ為電磁信號的輻射方向，r為傳播距離，f為輸出頻率，t為輸出時間。

假設(shè)己方電磁輻射源與敵方電子偵聽設(shè)備之間相對方位φi，相對距離為ri，則在t時刻的f頻率點上，

圖1 電磁輻射造成信息泄露過程示意圖

敵方電子偵聽設(shè)備能夠接收到該輻射源輻射信號功率為

如果敵方電子偵聽設(shè)備能夠有效接收頻率范圍為（f1，f2）的電磁信號，則在t時刻，其接收到的電磁信號功率為

若敵方電子偵聽設(shè)備靈敏度為S，則當滿足P接收≥S時，敵方即可截獲該電磁輻射源輻射的電磁信號，并經(jīng)過一定的信息處理，實現(xiàn)對己方電磁輻射源（目標）的定位，或獲取己方電子信息系統(tǒng)、電子設(shè)備等輻射源的技術(shù)參數(shù)、功能、類型、用途以及相關(guān)武器和平臺類別等情報信息。

1．3 易輻射電磁信號的裝備保障要素

易向外輻射電磁信號的裝備保障要素主要包括以下幾種［3］：

1）有意輻射電磁信號的電子信息裝備，即指戰(zhàn)時為了實現(xiàn)一定的作戰(zhàn)功能，而向預(yù)定空域輻射電磁信號的裝備。如作戰(zhàn)指揮、裝備保障指揮過程中的無線電通信聯(lián)絡(luò)設(shè)備、情報偵察設(shè)備、電子戰(zhàn)裝備、電子識別設(shè)備等；物流控制過程中，用于實施精確定位的導(dǎo)航系統(tǒng)等。

2）無意向空間輻射電磁信號的裝備，如裝備故障檢測過程中，信息化檢測設(shè)備就將無意地向外輻射電磁信號；另外，信息處理過程，計算機顯示設(shè)備等也將無意地向外輻射信號。

此外，必要時還需要考慮裝備保障人員向外輻射的紅外信號。

2 裝備保障要素反射電磁信號造成的信息泄露

2．1 反射電磁信號造成信息泄露的基本過程

敵方電子探測設(shè)備（主要是雷達設(shè)備）發(fā)射電磁信號，經(jīng)輻射傳播到達己方裝備、人員周圍，并與其相互接觸，其中部分電磁信號被裝備、人員反射（或散射），形成回波信號，并被敵方接收裝置接收［4］。敵方通過對回波信號進行處理（將回波信號與發(fā)射信號進行比較），即可獲得目標的距離、方位、速度等信息，具體如圖2所示。

2．2 反射電磁信號造成信息泄露的必備條件

這種形式的信息泄露必須具備以下條件才能對裝備保障活動造成危害：一是敵方探測設(shè)備發(fā)射電磁信號，并能夠傳播到己方裝備、人員周圍；二是己方裝備、人員等能夠?qū)﹄姶判盘柈a(chǎn)生反射，形成回波信號；三是敵方能夠接收并識別回波信號，經(jīng)過信息處理后能夠獲取有用信息。

假設(shè)敵方電子探測設(shè)備發(fā)射功率為Pt，發(fā)射天線增益為Gt，目標（己方裝備、人員、設(shè)施等）與探測設(shè)備之間的距離為R，己方目標反射截面積為δ，敵方接收天線的有效接收面積為Ar，損耗因子為L（包括敵方電子探測系統(tǒng)內(nèi)部的損耗，以及電磁波在空間傳播過程中的損耗等），則敵方實際接收到的回波信號功率［5］為

圖2 電磁反射造成信息泄露過程示意圖

若敵方電磁信號接收機靈敏度為S，則當滿足Pr≥S時，敵方即可有效識別回波信號，并再經(jīng)過信息處理獲取己方的方位和速度等信息。

如上所述，電磁反射造成的信息泄露，主要取決于敵方能否有效識別回波信號，也即回波信號功率是否大于敵方探測設(shè)備的靈敏度，顯然，回波信號功率越強，越易被敵方識別。而回波信號強度主要取決于以下3個方面：一是敵方電子探測設(shè)備性能，如發(fā)射功率、天線增益、接收機靈敏度等；二是敵方電子探測設(shè)備與己方裝備、人員的距離；三是己方裝備、人員對敵電子探測信號的反射性能。因此，從己方的角度看，己方裝備、人員對敵方偵察信號的反射性能是可控因素，必須想辦法讓己方裝備、人員對敵電磁偵察信號的反射截面積越小越好。

［1］ 王汝群．戰(zhàn)場電磁環(huán)境［M］．北京：解放軍出版社，2006．

［2］ 王增和，王培章，盧春蘭．電磁場與電磁波［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2001．

［3］ 蔡仁鋼．電磁兼容原理、設(shè)計和預(yù)測技術(shù)［M］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997．

［4］ 劉 偉，盧金峰．電磁輻射對計算機系統(tǒng)的影響及抑制措施［J］．黑河科技，2002（3）：7－9．

［5］ 王玉生，韓青山．雷達系統(tǒng)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，1999．

TN011

A

1008－1542（2011）07－0083－02

2011－06－20；責任編輯：王海云

部委級重點資助項目（2008SY4103001）

張文一（1971－），男，吉林敦化人，講師，博士研究生．主要從事裝備保障與指揮方面的研究。