基于复杂网络理论的复杂电磁环境分析与度量

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1、第29卷第6期航天电子对抗4l基于复杂网络理论的复杂电磁环境分析与度量刘国柱，王满喜，李永成，高磊(电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，河南洛阳471003)摘要：将复杂电磁环境看作由能产生、接收、反射(散射)和吸收电磁信号的实体所构成的复杂系统。并将该系统抽象为以其组分为节点、以各节点间通过“电磁信号”的相互作用和影响为连边的复杂加权有向网络，其连边的权值反映节点相互作用和影响的程度。通过对这个复杂加权有向网络的特征量的研究，提出了基于复杂网络理论的复杂电磁环境度量新方法。关键词：复杂电磁环境；度量；

2、复杂系统；复杂网络中图分类号：TN97文献标识码：AAnalysisandmeasurement0fcomplexeIectrOmagneticenVirOnmentbased0ncomplexnetwOrktheoryLiuGuozhu，WangManxi，LiYongcheng，GaoLei(StateKeyLaboratoryofComplexElectromagneticEnvironmentEffectsonElectronicsandInformationSystem，Luoyang471003，H

3、enan，China)Abst髓ct：A∞mplexmagneticenvironmentisconsideredasasystemofentitieswhichproduces，receiVes，reflects(refracts)andabsorbsmagneticsignals．Thissystemisdividedintonodesthroughabstraction．Aweighteddirected∞mplexnetworkofadjoiningedgeSthusresultsfromtheinte

4、ractionandinnuenceamongthe110desviathemediaof“electromagneticsignals"．Theweightoftheadjoiningedgesreflectstheextentoftheinteractionandinfluenceamongthenodes．Newmethodsareputforwardtomeasurethecomplexelectro—magneticenvironmentbasedoncomplexnetworktheorythrou

5、ghthestudiesofthecharacteristicquantityofthisweighteddirectedcomplexnetwork．Keywords：complexmagneticenvironment；measurement；complexsystem；complexnetworkO引言1电磁环境的复杂性本质分析随着电子信息系统本身及其所处的电磁环境越来越复杂，电磁环境复杂度的相对性也愈加突出，目前的度量标准已经越来越不能满足要求。因此，国内外学者先后提出了基于系统效能度量电磁环境复杂性的

6、基本思路。这一思路更加直接地反映了电磁环境的影响，科学性与实用性更强，因而已经成为电磁环境度量与评定方面的发展趋势。但这种评定方法的研究还处于概念阶段，没有形成一套定量的电磁环境度量方法和度量标准。本文遵循上述思路，将复杂电磁环境看作一个复杂系统，并运用复杂网络的理论和方法对其进行分析研究，进而提出了复杂电磁环境度量的新方法。收稿日期：2013一06—20；2013—10一24修回。作者简介：刘国柱(1976一)，男，工程师，研究方向为电子信息系统复杂电磁环境效应机理。复杂电磁环境一般是指在一定的战场空间内，由

7、空域、时域、频域和能量上分布密集、数量繁多、样式复杂、动态交替的多种电磁信号交迭而成、严重妨碍信息系统和电子设备正常工作、显著影响武器装备的作战运用和效能发挥的战场电磁环境。复杂电磁环境从信号层面看是多种电磁信号交迭而产生的，但产生电磁信号的实体又包括这些受到影响的电子信息系统、各种电子设备和武器装备，两者互为因果，另外，复杂电磁环境是瞬息万变的，它与敌对双方用频装备的情况、战场态势、组织指挥(他组织性)、各子系统的主观能动性(自组织性)、自然环境的变化等各种因素相关，这就造成了分析和认识复杂电磁环境的“复杂性

8、”。因此，本文将复杂电磁环境看作由各种电子信息系统、电子设备和武器装备等能产生、接收、反射(散射)和吸收电磁信号的实体所构成的复42航天电子对抗2013(6)杂系统，这个系统通过“电磁信号”这个媒介相互作用、相互影响。虽然电磁环境是非实体的，但其却依赖于各种电子信息系统、电子设备和武器装备等实体而存在，各种类型的实体在战场环境中相互作用、相互影响而最终形成了复杂电磁环境。认为其复杂性主