论文部分内容阅读
摘要:随着高能电磁脉冲产生技术和高能微波技术的成熟,应用于信息战的电磁脉冲炸弹在国外已经实用化。由于其频谱范围宽、灵活性和针对性强,电磁脉冲炸弹对通信、雷达、计算机网络等电子信息系统有极强的破坏力。本文介绍了电磁脉冲炸弹的发展概况,给出了电磁脉冲炸弹的工作原理与技术基础,并在定性分析电磁脉冲炸弹杀伤能力的基础上,提出了相应的防护措施。
关键词:电磁脉冲炸弹;杀伤能力;防护
电磁脉冲炸弹属于新概念武器中的定向能武器,它利用高功率微波的巨大脉冲能量,对敌方雷达、精确制导武器导引头、计算机网络、通信系统等进行电子攻击;当脉冲功率超过一定阈值时,可对系统的电子元器件造成永久性毁损。在未来信息化战争中,电磁脉冲炸弹将对电子战的作战方式带来革命性的影响,成为信息战的“杀手锏”武器。
一、电磁脉冲炸弹的发展概况
高强度电磁脉冲对电子设备的破坏机理,是美国在进行核试验时无意发现的。美国人发现,伴随核爆炸会产生一种能量非常大的电磁脉冲,它可以使远离爆炸范围的电子设备和信息系统失灵,这种破坏效应被称为核电磁脉冲效应。核电磁脉冲效应引起了美国军方的高度关注,他们立即组织人员进行研究。1962年7月,美军在夏威夷的约翰斯顿岛进行了一次代号为“海盘车”的高空核试验,结果这次140万吨TNT当量的核试验,使1400千米之外的檀香山地区的供电网发生跳闸,几百个防盗系统发生误报,高压线的避雷装置全部被烧毁。试验结果令军方兴奋不已,专门用于破坏敌方电子设备的核电磁脉冲炸弹由此成为美国研究和发展第三代核武器的一个重要组成部分。但是,核武器的副作用太大,如果使用要受到诸多因素的制约,所以美军一直试图找一种以非核爆炸形式得到高能电磁脉冲的方法,以用于常规战争。
经过一段时间的努力,到20世纪60年代后期,爆磁压缩发生器在美国首先研制成功。此后,美国和俄罗斯投入了大量的资金,建立了许多不同特征的爆磁压缩发生器并进行了试验,与此同时,对电磁脉冲炸弹的其他部件也进行了广泛的试验。美国并行研制的单位有洛斯阿拉莫斯国家实验室、利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室、国家点火设备实验室、激光脉冲功率中心和几所大学。20世纪80年代末期,电磁脉冲炸弹的技术已趋于成热。20世纪90年代,电磁脉冲炸弹研制完成,并在科索沃战争中成功试用。
国内目前对电磁脉冲炸弹的总体研究尚未见报道。对于核心部件爆磁压缩发生器和虚阴极振荡器的研究,中科院流体物理研究所和国防科技大学做了一些工作。由于电磁脉冲炸弹有巨大的军事效益,世界上各发达国家都在积极研究与之相关的技术,电磁脉冲炸弹正作为一种新概念武器在信息化战场上崭露头角。
二、电磁脉冲炸弹的工作原理与技术基础
电磁脉冲炸弹可分为低频电磁脉冲炸弹和高频电磁脉冲炸弹。两者的差别主要在是否有微波装置。后者比前者有更强的攻击能力,但其技术复杂、造价也高。高频电磁脉冲炸弹主要由电池组、电容器组、级联式爆磁压缩发生器、虚阴级振荡器和聚焦天线等部分组成,如图1所示。电磁脉冲炸弹的工作原理是:①由电容器或小的爆磁压缩发生器产生初始电流,在回路及负载中产生磁通量;②利用炸药爆炸的能量压缩磁通量,产生高脉冲电压和强脉冲电流;③高脉冲电压和强脉冲电流激发虚阴极振荡器发出高能微波。用于设计电磁脉冲炸弹的技术有多种,关键技术有爆磁压缩发生器(FCG),爆炸或推进驱动磁电动力(MHD)发生器,虚阴极振荡器(VIRCATOR)和一系列高功率微波(HPM)器件。其中,最重要的是爆磁压缩发生器和虚阴极振荡器。
(一)爆磁压缩发生器
爆磁压缩发生器是电磁脉冲炸弹的核心部件。爆磁压缩发生器是一种把炸药的化学能转换成电磁能的脉冲能源装置,它根据磁通守恒原理,借助炸药爆炸,驱动导电回路快速变形,降低回路电感和压缩初始磁通,从而提高负载中的输出电流和能量。在爆磁压缩发生器中,必须有先于爆炸开始的、由初始电流产生的初始磁场。初始电流由外部能源供应,通常采用高电压电容器或一个小的爆磁压缩发生器。根据回路的形状,爆磁压缩发生器可分为螺旋形发生器、同轴形发生器、条形发生器、平板形发生器、圆盘形发生器和圆柱形内爆发生器等。爆磁压缩发生器目前的功率输出水平已达太瓦(1012W)量级,能量持续时间为1μs—1ms,能输出兆安级的大电流和兆伏级的高电压。大的爆磁压缩发生器产生的电流比闪电产生的电流强10-1000倍。
由于螺旋形发生器有较大的初始电感,从而有较大的电流和能量放大,又因为其圆柱形状便于武器装配,所以在电磁脉冲炸弹中通常选用螺旋形发生器,如图2所示。螺旋形发生器主要由电枢和螺旋导线组成。电枢为圆柱形金属管,其内部填充高能炸药(从B和C型组份到PBX-9501)。由粗导线绕成的螺线圈围绕在电枢的周围。为了充分利用炸药能量,螺旋导线通常分成几组,或者在它们的交界处分叉。爆磁压缩发生器工作的过程中会产生强大磁力,这将导致发生器过早地碎裂。为了增强其强度,采取的主要措施是附加由非磁性材料构成的结构护套。这些材料主要是环氧阵列中的混凝土或纤维玻璃。
螺旋形发生器的工作过程如下:当初始电流达到峰值时,雷管通过平面波发生器引爆炸药。炸药爆炸驱动电枢以圆锥形向四周膨胀,通常与轴线的夹角为12度~14度。当电枢接触螺旋导线后,将磁通量压缩进人负载。最终在负载中产生陡升的电流脉冲。爆磁压缩发生器存在的主要技术问题有:结构、初始电流的供给以及发生器与预留负载的匹配等。
(二)虚阴极振荡器
爆磁压缩发生器能够产生强电磁脉冲,但其输出频率通常低于1MHz。在这种频率下,即使能量很高,许多目标还是难以攻击,并且其输出能量也难以集中,因此引入虚阴极振荡器,将低频调高至高频(微波段),有效地克服了以上问题。虚阴极振荡器示意图见图3。
虚阴极振荡器的基本思想是:利用爆磁压缩发生器产生的高脉冲电压,在与网格(或薄片)阳级相反的方向加速强流电子束。很多电子会通过阳级,在阳级的后面形成空间电荷泡。在适当的条件下,这个空间电荷区将会以微波的频率振荡。如果把空间电荷区置于适当调整的共鸣腔内,将会产生超高峰值能量。传统的微波工程技术可以把微波能量从共鸣腔中提取出来,因为振荡频率依赖于电子束参数,虚阴极振荡器可以根据微波腔支持的模式调整到适当的频率。虚阴极振荡器可以达到的能量范围从170kW-40MW,频率范围从分米波到厘米波。
虚阴极振荡器两类最常见的结构是轴向虚阴极振荡器和横向虚阴极振荡器。轴向虚阴极振荡器在设计上最简单,在实验中其能量输出也是最好的。它通常做成柱状波导结构。虚阴极振荡器设计的技术问题是输出脉冲的持续时间,它通常是微秒量级,但它受到 阳级熔化、振荡频率的稳定性等的限制,最终取决于振荡腔的工作状况、转换效率和总的能量输出。
三、电磁脉冲炸弹的杀伤能力分析
对电磁脉冲炸弹的杀伤能力进行定量分析是比较复杂的,为说明问题的方便,本文只对其作定性描述。通常,在有效载荷一定的情况下,电磁脉冲炸弹的杀伤效果受到炸弹杀伤力、能量耦合方式、爆炸高度以及目标防护程度等综合因素的制约。
(一)炸弹杀伤力
为使电磁脉冲炸弹的杀伤力最大,要求电磁脉冲的峰值功率最大,同时脉冲持续时间也要最长。在炸弹尺寸一定的情况下,应该使用高功效的爆磁压缩发生器和虚阴极振荡器,并使炸弹内部的功率转换效率最大。
(二)能量耦合方式
只有当爆炸能量被耦合进入目标时,电磁脉冲炸弹才能造成有效杀伤。耦合方式决定了电磁脉冲炸弹所产生的电磁场能量中有多少被耦合进目标,具体分为“前门耦合”及“后门耦合”两种方法。“前门”是指设备对外开放的通道(如天线),强电磁脉冲通过它被直接导向目标设备。如果知道设备的接收频率,甚至可以通过巧妙的设计,造成更大的破坏效果;“后门”是指设备的导线、动力电缆、电话线、失效的屏蔽部件甚至屏蔽箱上的孔洞,瞬时电流或驻波能量通过它们耦合到设备而造成破坏。
在强大的耦合电压下,一般包封半导体装置的安全运行是不可能的。对于在通信设备中广泛应用的硅高频二级晶体管,其毁坏电压在15—65V不等。砷化镓晶体管的毁坏电压大约10V。高密随机存储器的毁坏电压为7V。CMOS的毁坏电压为7—15V,微处理器的毁坏电压约为5V。在每个管脚有附加保护电路的现代化装置,在持续或重复高压下也会损坏。通信端口和电力供应通常由隔离变压器保护,其毁坏电压从几百伏到2~3kV。如果由变压器、电缆脉冲捕获器或屏蔽提供的防护失效,低至50V的电压会对计算机和通信设备造成实质性的破坏。
由于目前许多电子设备都有旁路保护装置以防止低频耦合,所以高频电磁脉冲炸弹比低频电磁脉冲炸弹的耦合效果更好;采用圆极化耦合方式也要比采用线极化耦合方式的杀伤效果好。
(三)爆炸高度
一般情况下,一个10GW、5GHz的高功率微波装置,从几百米的高空照射,产生杀伤区的直径为400—500米,如图4所示。在杀伤区内将产生几千伏/米的场强,相应的,在暴露的导线和电缆上能产生数百伏到数千伏的电压,具体数值由电磁脉冲炸弹的性能和目标的电磁防护程度决定。通过改变爆炸高度,可以调整杀伤区的范围和杀伤区内电磁场的强度。对于既定的炸弹,降低爆炸高度可以增加炸弹对目标的电磁毁伤能力,即在炸弹威力给定的情况下,牺牲一些武器的覆盖区,可以毁伤电磁防护能力更强的目标。
(四)目标防护程度
电子设备的类型各不相同,其抗毁伤的能力也各异。为对抗电磁脉冲炸弹攻击而有意防护的设备,可以承受比标准商用设备大几个数量级的电磁场强度。另外,各个厂家对类似设备的防护措施也不相同。这主要取决于电子元器件的技术性能、所用电缆的连接方式以及机壳屏蔽措施。
四、对抗电磁脉冲炸弹的防护措施
防御电磁脉冲炸弹最有效的方法是在投弹之前摧毁投放电磁脉冲炸弹的飞机,这也是防御核武器所使用的方法。但这种方法并不能轻易奏效。因此,必须对那些可能承受电磁脉冲炸弹攻击的电子信息系统实施电磁防护。
首先,最有效的防护方法是将装备放置在一个被称为“法拉第罩”的电磁屏蔽罩中,以阻止爆炸产生的强电磁场进入被保护的装备。尽管如此,大多数装备必须同外界通信并由外界提供动力,这将为电磁脉冲进入电磁屏蔽罩并引起毁伤提供可能。虽然用光缆进行数据传输可以避免这个问题,但电源线仍会受到攻击。
其次,在电导体进入屏蔽罩的通道外,必须安装电磁抑制装置,并且在确定这些电磁抑制装置的参数时必须很慎重,以便它们能够屏蔽掉前沿的电磁脉冲。来自美国的报告表明,针对核电磁脉冲炸弹所使用的方法,在用来对付常规电磁脉冲炸弹时并不十分奏效。
再次,对系统的防护必须在系统级上执行。因为复杂系统中任何单个部件的电磁毁伤将导致整个系统失效。防护装备和系统花费很大。有些装备和系统可能无法得到很好的防护,需要完全更换。因此,在设计装备时考虑防护问题要比防护现有装备容易得多。
此外,隐蔽设施不应该产生容易探测到的辐射。无线电通信应使用专门的低拦截概率(即扩散频谱)技术,以防止敌方有针对性地利用地区辐射进行电磁瞄准;同时,抑制无意辐射也是很必要的。
最后,对于话音及数据传输设备所使用的通信网络,应采用带有充分冗余的拓扑结构。这样,当敌方用一枚或少量的电磁脉冲炸弹摧毁一个或多个主干节点时,不会造成大面积的网络瘫痪,从而保障通信网络的畅通。
电磁脉冲炸弹对电子信息系统有非常大的杀伤力,它具有频谱范围宽、作用范围广等特点,能在瞬间让通信、雷达以及电子战系统陷于瘫痪。鉴于电磁脉冲炸弹的杀伤威力,有必要加强对电子信息系统的电磁防护研究,从而可以在技术和战术上有效地应对来自空中的电磁威胁,这对提升我军在未来信息化战争中的作战能力有重要意义。
关键词:电磁脉冲炸弹;杀伤能力;防护
电磁脉冲炸弹属于新概念武器中的定向能武器,它利用高功率微波的巨大脉冲能量,对敌方雷达、精确制导武器导引头、计算机网络、通信系统等进行电子攻击;当脉冲功率超过一定阈值时,可对系统的电子元器件造成永久性毁损。在未来信息化战争中,电磁脉冲炸弹将对电子战的作战方式带来革命性的影响,成为信息战的“杀手锏”武器。
一、电磁脉冲炸弹的发展概况
高强度电磁脉冲对电子设备的破坏机理,是美国在进行核试验时无意发现的。美国人发现,伴随核爆炸会产生一种能量非常大的电磁脉冲,它可以使远离爆炸范围的电子设备和信息系统失灵,这种破坏效应被称为核电磁脉冲效应。核电磁脉冲效应引起了美国军方的高度关注,他们立即组织人员进行研究。1962年7月,美军在夏威夷的约翰斯顿岛进行了一次代号为“海盘车”的高空核试验,结果这次140万吨TNT当量的核试验,使1400千米之外的檀香山地区的供电网发生跳闸,几百个防盗系统发生误报,高压线的避雷装置全部被烧毁。试验结果令军方兴奋不已,专门用于破坏敌方电子设备的核电磁脉冲炸弹由此成为美国研究和发展第三代核武器的一个重要组成部分。但是,核武器的副作用太大,如果使用要受到诸多因素的制约,所以美军一直试图找一种以非核爆炸形式得到高能电磁脉冲的方法,以用于常规战争。
经过一段时间的努力,到20世纪60年代后期,爆磁压缩发生器在美国首先研制成功。此后,美国和俄罗斯投入了大量的资金,建立了许多不同特征的爆磁压缩发生器并进行了试验,与此同时,对电磁脉冲炸弹的其他部件也进行了广泛的试验。美国并行研制的单位有洛斯阿拉莫斯国家实验室、利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室、国家点火设备实验室、激光脉冲功率中心和几所大学。20世纪80年代末期,电磁脉冲炸弹的技术已趋于成热。20世纪90年代,电磁脉冲炸弹研制完成,并在科索沃战争中成功试用。
国内目前对电磁脉冲炸弹的总体研究尚未见报道。对于核心部件爆磁压缩发生器和虚阴极振荡器的研究,中科院流体物理研究所和国防科技大学做了一些工作。由于电磁脉冲炸弹有巨大的军事效益,世界上各发达国家都在积极研究与之相关的技术,电磁脉冲炸弹正作为一种新概念武器在信息化战场上崭露头角。
二、电磁脉冲炸弹的工作原理与技术基础
电磁脉冲炸弹可分为低频电磁脉冲炸弹和高频电磁脉冲炸弹。两者的差别主要在是否有微波装置。后者比前者有更强的攻击能力,但其技术复杂、造价也高。高频电磁脉冲炸弹主要由电池组、电容器组、级联式爆磁压缩发生器、虚阴级振荡器和聚焦天线等部分组成,如图1所示。电磁脉冲炸弹的工作原理是:①由电容器或小的爆磁压缩发生器产生初始电流,在回路及负载中产生磁通量;②利用炸药爆炸的能量压缩磁通量,产生高脉冲电压和强脉冲电流;③高脉冲电压和强脉冲电流激发虚阴极振荡器发出高能微波。用于设计电磁脉冲炸弹的技术有多种,关键技术有爆磁压缩发生器(FCG),爆炸或推进驱动磁电动力(MHD)发生器,虚阴极振荡器(VIRCATOR)和一系列高功率微波(HPM)器件。其中,最重要的是爆磁压缩发生器和虚阴极振荡器。
(一)爆磁压缩发生器
爆磁压缩发生器是电磁脉冲炸弹的核心部件。爆磁压缩发生器是一种把炸药的化学能转换成电磁能的脉冲能源装置,它根据磁通守恒原理,借助炸药爆炸,驱动导电回路快速变形,降低回路电感和压缩初始磁通,从而提高负载中的输出电流和能量。在爆磁压缩发生器中,必须有先于爆炸开始的、由初始电流产生的初始磁场。初始电流由外部能源供应,通常采用高电压电容器或一个小的爆磁压缩发生器。根据回路的形状,爆磁压缩发生器可分为螺旋形发生器、同轴形发生器、条形发生器、平板形发生器、圆盘形发生器和圆柱形内爆发生器等。爆磁压缩发生器目前的功率输出水平已达太瓦(1012W)量级,能量持续时间为1μs—1ms,能输出兆安级的大电流和兆伏级的高电压。大的爆磁压缩发生器产生的电流比闪电产生的电流强10-1000倍。
由于螺旋形发生器有较大的初始电感,从而有较大的电流和能量放大,又因为其圆柱形状便于武器装配,所以在电磁脉冲炸弹中通常选用螺旋形发生器,如图2所示。螺旋形发生器主要由电枢和螺旋导线组成。电枢为圆柱形金属管,其内部填充高能炸药(从B和C型组份到PBX-9501)。由粗导线绕成的螺线圈围绕在电枢的周围。为了充分利用炸药能量,螺旋导线通常分成几组,或者在它们的交界处分叉。爆磁压缩发生器工作的过程中会产生强大磁力,这将导致发生器过早地碎裂。为了增强其强度,采取的主要措施是附加由非磁性材料构成的结构护套。这些材料主要是环氧阵列中的混凝土或纤维玻璃。
螺旋形发生器的工作过程如下:当初始电流达到峰值时,雷管通过平面波发生器引爆炸药。炸药爆炸驱动电枢以圆锥形向四周膨胀,通常与轴线的夹角为12度~14度。当电枢接触螺旋导线后,将磁通量压缩进人负载。最终在负载中产生陡升的电流脉冲。爆磁压缩发生器存在的主要技术问题有:结构、初始电流的供给以及发生器与预留负载的匹配等。
(二)虚阴极振荡器
爆磁压缩发生器能够产生强电磁脉冲,但其输出频率通常低于1MHz。在这种频率下,即使能量很高,许多目标还是难以攻击,并且其输出能量也难以集中,因此引入虚阴极振荡器,将低频调高至高频(微波段),有效地克服了以上问题。虚阴极振荡器示意图见图3。
虚阴极振荡器的基本思想是:利用爆磁压缩发生器产生的高脉冲电压,在与网格(或薄片)阳级相反的方向加速强流电子束。很多电子会通过阳级,在阳级的后面形成空间电荷泡。在适当的条件下,这个空间电荷区将会以微波的频率振荡。如果把空间电荷区置于适当调整的共鸣腔内,将会产生超高峰值能量。传统的微波工程技术可以把微波能量从共鸣腔中提取出来,因为振荡频率依赖于电子束参数,虚阴极振荡器可以根据微波腔支持的模式调整到适当的频率。虚阴极振荡器可以达到的能量范围从170kW-40MW,频率范围从分米波到厘米波。
虚阴极振荡器两类最常见的结构是轴向虚阴极振荡器和横向虚阴极振荡器。轴向虚阴极振荡器在设计上最简单,在实验中其能量输出也是最好的。它通常做成柱状波导结构。虚阴极振荡器设计的技术问题是输出脉冲的持续时间,它通常是微秒量级,但它受到 阳级熔化、振荡频率的稳定性等的限制,最终取决于振荡腔的工作状况、转换效率和总的能量输出。
三、电磁脉冲炸弹的杀伤能力分析
对电磁脉冲炸弹的杀伤能力进行定量分析是比较复杂的,为说明问题的方便,本文只对其作定性描述。通常,在有效载荷一定的情况下,电磁脉冲炸弹的杀伤效果受到炸弹杀伤力、能量耦合方式、爆炸高度以及目标防护程度等综合因素的制约。
(一)炸弹杀伤力
为使电磁脉冲炸弹的杀伤力最大,要求电磁脉冲的峰值功率最大,同时脉冲持续时间也要最长。在炸弹尺寸一定的情况下,应该使用高功效的爆磁压缩发生器和虚阴极振荡器,并使炸弹内部的功率转换效率最大。
(二)能量耦合方式
只有当爆炸能量被耦合进入目标时,电磁脉冲炸弹才能造成有效杀伤。耦合方式决定了电磁脉冲炸弹所产生的电磁场能量中有多少被耦合进目标,具体分为“前门耦合”及“后门耦合”两种方法。“前门”是指设备对外开放的通道(如天线),强电磁脉冲通过它被直接导向目标设备。如果知道设备的接收频率,甚至可以通过巧妙的设计,造成更大的破坏效果;“后门”是指设备的导线、动力电缆、电话线、失效的屏蔽部件甚至屏蔽箱上的孔洞,瞬时电流或驻波能量通过它们耦合到设备而造成破坏。
在强大的耦合电压下,一般包封半导体装置的安全运行是不可能的。对于在通信设备中广泛应用的硅高频二级晶体管,其毁坏电压在15—65V不等。砷化镓晶体管的毁坏电压大约10V。高密随机存储器的毁坏电压为7V。CMOS的毁坏电压为7—15V,微处理器的毁坏电压约为5V。在每个管脚有附加保护电路的现代化装置,在持续或重复高压下也会损坏。通信端口和电力供应通常由隔离变压器保护,其毁坏电压从几百伏到2~3kV。如果由变压器、电缆脉冲捕获器或屏蔽提供的防护失效,低至50V的电压会对计算机和通信设备造成实质性的破坏。
由于目前许多电子设备都有旁路保护装置以防止低频耦合,所以高频电磁脉冲炸弹比低频电磁脉冲炸弹的耦合效果更好;采用圆极化耦合方式也要比采用线极化耦合方式的杀伤效果好。
(三)爆炸高度
一般情况下,一个10GW、5GHz的高功率微波装置,从几百米的高空照射,产生杀伤区的直径为400—500米,如图4所示。在杀伤区内将产生几千伏/米的场强,相应的,在暴露的导线和电缆上能产生数百伏到数千伏的电压,具体数值由电磁脉冲炸弹的性能和目标的电磁防护程度决定。通过改变爆炸高度,可以调整杀伤区的范围和杀伤区内电磁场的强度。对于既定的炸弹,降低爆炸高度可以增加炸弹对目标的电磁毁伤能力,即在炸弹威力给定的情况下,牺牲一些武器的覆盖区,可以毁伤电磁防护能力更强的目标。
(四)目标防护程度
电子设备的类型各不相同,其抗毁伤的能力也各异。为对抗电磁脉冲炸弹攻击而有意防护的设备,可以承受比标准商用设备大几个数量级的电磁场强度。另外,各个厂家对类似设备的防护措施也不相同。这主要取决于电子元器件的技术性能、所用电缆的连接方式以及机壳屏蔽措施。
四、对抗电磁脉冲炸弹的防护措施
防御电磁脉冲炸弹最有效的方法是在投弹之前摧毁投放电磁脉冲炸弹的飞机,这也是防御核武器所使用的方法。但这种方法并不能轻易奏效。因此,必须对那些可能承受电磁脉冲炸弹攻击的电子信息系统实施电磁防护。
首先,最有效的防护方法是将装备放置在一个被称为“法拉第罩”的电磁屏蔽罩中,以阻止爆炸产生的强电磁场进入被保护的装备。尽管如此,大多数装备必须同外界通信并由外界提供动力,这将为电磁脉冲进入电磁屏蔽罩并引起毁伤提供可能。虽然用光缆进行数据传输可以避免这个问题,但电源线仍会受到攻击。
其次,在电导体进入屏蔽罩的通道外,必须安装电磁抑制装置,并且在确定这些电磁抑制装置的参数时必须很慎重,以便它们能够屏蔽掉前沿的电磁脉冲。来自美国的报告表明,针对核电磁脉冲炸弹所使用的方法,在用来对付常规电磁脉冲炸弹时并不十分奏效。
再次,对系统的防护必须在系统级上执行。因为复杂系统中任何单个部件的电磁毁伤将导致整个系统失效。防护装备和系统花费很大。有些装备和系统可能无法得到很好的防护,需要完全更换。因此,在设计装备时考虑防护问题要比防护现有装备容易得多。
此外,隐蔽设施不应该产生容易探测到的辐射。无线电通信应使用专门的低拦截概率(即扩散频谱)技术,以防止敌方有针对性地利用地区辐射进行电磁瞄准;同时,抑制无意辐射也是很必要的。
最后,对于话音及数据传输设备所使用的通信网络,应采用带有充分冗余的拓扑结构。这样,当敌方用一枚或少量的电磁脉冲炸弹摧毁一个或多个主干节点时,不会造成大面积的网络瘫痪,从而保障通信网络的畅通。
电磁脉冲炸弹对电子信息系统有非常大的杀伤力,它具有频谱范围宽、作用范围广等特点,能在瞬间让通信、雷达以及电子战系统陷于瘫痪。鉴于电磁脉冲炸弹的杀伤威力,有必要加强对电子信息系统的电磁防护研究,从而可以在技术和战术上有效地应对来自空中的电磁威胁,这对提升我军在未来信息化战争中的作战能力有重要意义。