Электромагнитная обстановка

Взаимодействие между источниками МЭМП и РЭС осуществляется через электромагнитные поля. В реальной обстановке РЭС подвержены воздействию электромагнитных полей излучения от большого числа источников. Ввиду взаимной проницаемости электромагнитных полей в любой области пространства в один и тот же момент времени существуют поля различных источников. В реальных условиях они будут оказывать влияние на нормальную работу РЭС, что может привести к ухудшению качества функционирования этих средств или выходу их из строя. Все это является следствием той или иной электромагнитнюй обстановки (ЭМО).

Электромагнитная обстановка – совокупность электромагнитных явлений и процессов в данной области пространства в частотном и временном диапазонах.

Электромагнитные поля в окружающем пространстве создаются источниками, излучение которых не предусмотрено их функциональным назначением, а также источниками естественного происхождения. При этом влияние источников МЭМП на РЭС, приводящее к ухудшению качества их функционирования, как правило, сопровождается неблагоприятными последствиями для этих средств. ЭМО, которая соответствует таким последствиям, определяется как неблагоприятная.

При решении задач организационного и технического характера, связанных с формированием ЭМО, ее разделяют на существующую и предполагаемую. Если источники электромагнитного излучения заранее известны, неизменны места их расположения, то ЭМО, формируемая такими источниками, определяется как существующая.

На практике в основном приходится сталкиваться с предполагаемой ЭМО, когда к существующим источникам электромагнитного излучения в любой момент могут добавиться другие, ранее не участвующие в ее формировании, например молнии или близлежащие высоковольтные линии электропередачи, по той или иной причине оказавшиеся в аварийных режимах.

Электромагнитная обстановка также может быть стабильной и нестабильной во времени. Такая классификация характерна для движущихся объектов или РЭС, подвергающихся воздействию электромагнитных полей, перемещающихся в пространстве источников излучения, когда интенсивность излучения изменяется при входе или выходе из зоны действия ранее не учитываемых источников.

Если в основу отличительных признаков ЭМО положить место расположения источников электромагнитных излучений, оказывающих неблагоприятное влияние на РЭС, то ее можно подразделить на внешнюю и внутреннюю. Когда источники помехонесущих полей не являются составной частью РЭС, они создают внешнюю по отношению к рассматриваемым РЭС ЭМО. В противном случае, когда РЭС оказывают неблагоприятное влияние на свое качественное функционирование, ЭМО определяется как внутренняя. Особый интерес представляет внешняя ЭМО.

На формирование характеристик внешней ЭМОоказывают влияние:

разновидность источников МЭМПи их энергетические характеристики;

амплитудно-временные (частотные) характеристики излучения МЭМП;

поляризационные характеристики направленности излучения МЭМП;

состояние среды в области формирования ЭМО;

расстояние от источника электромагнитного излучения до рассматриваемой области и соответствующие ему поля ближней и дальней зоны излучения.

При определении процессов формировании ЭМО в заданной области и ее характеристик важную роль играют способы описания электромагнитной обстановки. Без количественного ее описания невозможно правильно оценить и обеспечить стойкость РЭСк воздействию МЭМП.

Кнастоящему времени существуют установившиеся в практике подходы для ее описания: электродинамический, энергетический и вероятностный

Электродинамический подход является наиболее распространенным и широко применяемым в практике. Он базируется на решении системы дифференциальных уравнений Максвелла и определении значений напряженности электрических Е и магнитных Н полей в интересующей точке или области от заданных сосредоточенных или распределенных источников.

Количественно электромагнитное поле удобно характеризовать и описывать известными из электродинамики скалярным и векторным запаздывающими электродинамическими потенциалами. Если электродинамические потенциалы известны, то легко определяются векторы напряженности электрического и магнитного полей.

Если существует несколько источников излучения, то на основе принципа суперпозиции электромагнитных полей ЭМО в рассматриваемой области определяется суммарным значением полей излучения источников при условии, что они не оказывают влияния друг на друга.

Энергетический подход применяют в том случае, когда необходимо знать мощность, которая может выделиться в рецепторе (чувствительном элементе РЭС) электромагнитной энергии. Это позволяет оценить вероятность выхода из строя РЭС, если энергия электромагнитного поля, трансформируясь в тепловую на элементах РЭС, приводит к выплавлению, выгоранию или другим необратимым процессам в полупроводниковых или иных, чувствительных к изменению эксплуатационных условий, элементах.

При создании ЭМО группой независимых источников энергия, выделившаяся в нагрузке антенны, суммируется.

Вероятностный подход широко использует при определении характеристик надежности радиоэлектронных средств, их отдельных блоков и узлов, имеющих рецепторы энергии МЭМП. При этом количественно оценивают ЭМО сравнением между собой вероятности превышения наперед заданных, по условиям сохранения работоспособности РЭС, уровней сигналов с входными сигналами помех.

Приведенные подходы для описания характеристик ЭМО применяют в зависимости от конкретных условий или требований, вытекающих из выбранных способов количественной оценки и обеспечения стойкости РЭС к воздействию МЭМП.