简介
本文介绍了国防部的政策、指导和采办过程。E3被定义为电磁环境(EME)对军事力量、装备、系统和平台作战能力的影响。E3包含所有电磁学科,包括电磁干扰和电磁兼容(EMI/EMC);电磁脆弱性(EMV);电磁脉冲;自然现象,如闪电、静电放电(ESD)和沉淀静电;电磁辐射对人员(HERP)、军械(HERO)和燃料(HERF)的危害。此外,频谱可支持性必须与依赖频谱(S-D)系统的E3一起解决。
国防部政策、指导和采办过程的介绍
在电子和S-D系统中及早考虑E3和频谱保障性(SS)是通信电子(CE)设备和相关武器系统开发和部署之前必须满足的基本标准。开发或获得满足作战需求,但不具备电磁兼容性或无法获得频谱保障性的系统,会在自己和其他频谱用户之间产生严重相互干扰的潜在风险,浪费资源,并延迟野战部队的作战能力。
用于军事目的的设备、子系统和系统暴露在极端电磁冲击波中。为作战人员提供能够在这些极端EMEs中运行的系统需要特定的要求、设计和测试考虑。这份来自干扰技术的新迷你指南将从自上而下的角度回顾特定于军事装备、子系统和系统的E3相关政策和要求,包括MIL-STD-464C和MIL-STD-461G的概述,相关军事E3相关文件和联络点的清单。
真实世界的操作影响/例子
在军事系统中有许多电磁兼容和频谱支持问题的例子,这些问题已经造成了严重的,甚至是灾难性的,操作和编程问题。一些例子包括:
- 1981年至1987年间,几架UH-60黑鹰直升机俯冲坠毁,造成22名军人死亡。事故原因是飞越无线电广播塔时,飞行控制系统对高强度辐射场免疫力不足。这种干扰产生了未经指挥的控制水面运动,导致致命的潜水。
- 美国空军不得不解决B-2轰炸机潜在的频率干扰问题。分析表明,2007年以后b - 2a上的雷声公司AN/APQ-181雷达系统干扰商业卫星通信的可能性很大。
- 据业内消息人士称,B-2的雷达很可能会破坏它们的传输,并可能破坏商业通信卫星,美国空军可能要为此负责。预计总成本将超过13亿美元。
图1:频谱优势说明
- 一架AV-8B“鹞”式战斗机因雷击的间接影响而损失,飞行员死亡。雷击在机翼内部产生了巨大的内部电流。机翼燃料箱系统内的一个耦合器没有设计成能承受这样的电流流过,并引发了燃料爆炸。
虽然有这些和其他灾难性的例子,但绝大多数只是性能下降的问题,使我们的作战部队处于危险之中,推迟重要能力的部署或超出预算的限制。
国防部政策与展望
控制电磁频谱和电磁环境的需求是国防部管理层和军事行动主管的最高级别,他们必须确保美军有能力在所有领域有效运作:空间、海洋、陆地、空中、信息;并且可以根据不同的情况进行联合作战。军事成功依赖于信息优势:获取、处理、分发和保护准确的信息,同时利用或否认对手的能力。信息优势很大程度上取决于对射频频谱的访问。对部队机动性、射程和速度的优先考虑决定了大部分信息技术是无线的。同样,关键介质是无EMI操作的EM频谱。
频谱优势是国防部作战战略的基石。为了保持这种频谱优势,必须仔细控制频谱内的频谱和系统EMC。
虽然EMI(包括频谱管理问题引起的干扰)可能导致灾难性的问题,但大多数干扰问题使系统不能完全有效,从而降低了操作准备程度并增加了成本。这些可能很难看到,更难以用投资回报来量化;但是,在计划的早期照顾到E3和频谱认证要求,可以在未来节省大量成本。图1说明了频谱优势的概念。
图2:E3和SS过程
收购过程
军事采购系统是由高层政策驱动的,这些政策向下延伸到涵盖任何被认为是技术需求的流程和程序。E3和SS没有什么不同。
高层政策要求项目在系统设计、采购和部署中考虑E3和SS,以及要求军事系统遵循频率使用规则的政策。在采集周期中需要频谱管理和E3控制的两个最重要的顶级指令是:
国防部指令3222.03国防部电磁环境影响(E3)计划,2014年8月24日
该指令要求“所有电气和电子系统、子系统和设备,包括含有电启动装置的军械,应在其预期的EME中相互兼容,而不会因E3而导致或遭受不可接受的任务退化。”它确定了许多高级国防部组织,并概述了他们在系统采办和操作社区中E3控制的职责。
国防部指令4650.01,电磁频谱管理和使用的政策和程序,2009年1月9日
本指令概述了国防部频谱使用的要求,以确保系统能够在无干扰的情况下运行。一些要求包括:
获得一份书面决定,即为国防部组织开发或获取频谱相关设备提供频谱保障性的合理保证。
“现成”或其他非开发系统(包括商业项目)的频谱保障性确定要求的适用性。
制定频谱保障性风险评估(SSRA)的要求,以确定和评估采买对新采买系统或作战EME内其他现有系统所需性能的影响的潜力。ssra识别SS和E3风险以及需要采取的步骤来减轻风险。
军事系统采购周期的基本E3和SS相关流程和任务如图2所示。
作者简介
Tony Keys是EMC分析服务公司的首席顾问。他在电磁环境效应(E3)工程方面有超过20年的经验。他的经验涵盖了E3专业领域的众多组织方面,包括E3支持合同,国防部E3服务和国防部系统开发。可以在……找到他(电子邮件保护).
作者要感谢Brian Farmer对本文的重要贡献。
Brian Farmer长期为国防部提供E3和频谱保障性系统工程和项目管理服务,包括海军航空系统司令部(NAVAIR)、联合频谱中心(JSC)和海军水面作战中心Dahlgren分部。在E3工程业务的几家公司工作后,Brian在2002年成立了EMC管理概念公司。
除了担任EMC管理概念公司的首席执行官外,Brian还为几个海军办公室和JSC提供直接的E3项目管理支持。他领导合同开发工作,并向采办社区提供E3和频谱保障性培训。可以在……找到他(电子邮件保护)
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