高一丹,张 雪,崔笑笑,陈国良
未来战争中,交战双方将在陆海空天和电磁空间等有形战场和无形战场展开较量。强大的电磁能量可以毁坏敌方电子设备、杀伤敌方战斗人员,使得信息化战场呈现出杀伤强度大、作用时间长、伤亡机理复杂、新伤类新伤型增多、战创伤救治难度大等新特点。因此深入研究复杂电磁环境对卫勤保障影响,提高信息化战场卫勤保障能力,已成为我军面临的一项紧迫任务。
在一定的外部条件下,各种电磁辐射源在特定的战场空间内产生的电磁辐射就形成了战场电磁环境。美军认为:目前无论民间还是军事组织都在广泛使用电磁设备,军事行动将在越来越复杂的电磁环境中实施。
1.1 复杂电磁环境的定义 复杂电磁环境,是指在一定空域、时域、频域中,各类电磁辐射源、电磁波传播介质、电磁波接受设备和对电磁波敏感设备,通过电磁波的辐射、传导和接收,形成的相互作用对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场环境[1]。
1.2 复杂电磁环境特点
1.2.1 空间隐蔽性 现代战场上的通信电台、雷达以及光电设备等电子信息系统日新月异,由雷达、通信、广播、电视、导航定位、电子对抗、敌我识别、武器系统的制导指令信号和各种光电信息,以及闪电和聚集的静电等自然电磁辐射等所构成的信号环境,其典型特征是无形无影,纵横交错,具有隐蔽性。
1.2.2 信号复杂性 相对于地理、气象、水文等战场环境而言,战场电磁环境成因多源、要素多样,既有敌我双方的电子对抗,又有部队各种用频装备的自扰互扰,还有民用电子设备的辐射及自然电磁现象的影响等。各种电磁辐射相互作用、不断变化,使战场电磁环境极为复杂。
1.2.3 频谱拥挤性 频谱范围是各种战场电磁辐射所占用频谱的表现形态,是战场电磁环境的频域描述结果,其典型特征是无限宽广却使用拥挤 。电磁频谱是一种重要的作战资源,尽管电磁频谱的范围十分宽广,可以从零延伸到无穷大,然而由于电磁波的传播特性和技术发展水平的限制,使得电磁频谱的使用异常拥挤。
1.2.4 能量起伏性 能量密度是电磁辐射强度的一种表现形态。因电磁波传播因素的影响,战场空间的电磁信号能量不会均匀,在有些地方能量集中,可能很强,有些地方能量分散,可能很弱。电磁能量密度的高低直接决定着对电子设备的影响程度。如强烈电子干扰可以使雷达迷茫,通信中断,连续强激光照射可以使光电探测器烧毁。据悉,目前美军正积极利用电磁能发展高功率微波武器、电磁脉冲弹、高能激光武器等。
众所周知,电磁环境与人体健康问题密切相关,国内外把如何提高电磁环境中人群健康作为目标,并进行了大量细致的研究,一项在德国全境的调查发现,有三分之一的医师认为电磁环境将给健康带来负面影响。Ahlbom等探讨了电磁环境对人体的潜在威胁,并把改善电磁防护措施和增进人群健康作为公共卫生的目标之一。世界卫生组织调查显示,电磁辐射对人体有五大影响:①电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因;②电磁辐射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害;③电磁辐射是造成流产、不育、畸胎等病变的诱发因素;④过量的电磁辐射直接影响大脑组织发育、骨髓发育、视力下降;肝病,造血功能下降,严重者可导致视网膜脱落;⑤电磁辐射可使男性性功能下降,女性内分泌紊乱,月经失调。
复杂电磁环境下作战是运用电磁信号和电磁能的强大威力,对敌方电子装备实现毁伤、压制、干扰或者欺骗。 因此军事作业人员必将遭受较长较强的电磁辐射,据相关研究数据显示,在电磁场的长期作用下,人体会发生如行为功能下降、反应迟钝、焦虑和抑郁情感等神经行为方面的变化。流行病学调查表明军事作业人群在高强度电磁场的长期作用下,出现失眠、头昏、健忘、乏力等非特异性神经症状率高,已发生较严重的情感行为障碍,动作行为也表现出准确度和灵敏度明显降低。男性长期接触低强度微波辐射性功能障碍发生率明显增高,1年内自然受孕能力显著下降。动物实验发现长时间微波照射会抑制或延迟动物短时和长时记忆,还可引起动物血管内皮细胞氧化还原平衡失调,造成内皮细胞氧化损伤。有学者认为,长期接触高频辐射,易引起植物神经功能紊乱,心电图改变主要表现为窦性心动过缓或窦性心律不齐,杨超敏对某无线电广播发射台108名接触高频电场(电场强度为6~415 V/m)的机务人员进行了流行病学调查,发现高频辐射对作业人员心电图有明显影响,主要表现为窦性心动过缓、窦性心律不齐。且接触工龄短者心电图异常率似有增高趋势[2-7]。顾仁萍等[8]通过对电子对抗部队官兵调研,分析了电子对抗部队官兵健康的影响因素,得出过量的电磁辐射容易引起外周血象的改变,并提出应加强对电子对抗部队官兵健康长期监测的建议。安富荣等[9]对153例通信官兵在复杂电磁环境下参训60 d的健康状况进行了调查,电磁环境参训官兵红细胞总数差异非常显著(P<0.01),白细胞总数、血小板总数、脉搏次数和视力均有程度不同的降低(P<0.05,P<0.01)。部分官兵有心电图改变,如p-R间期、QRS间期和QT间期出现不同程度的延长,出现窦性心律不齐、T段压低或平坦等。
复杂电磁环境下作战激烈,易因紧张引发战斗应激反应。张卫中等[10]对复杂电磁环境下防空作战官兵心理健康进行了调查,发现复杂电磁环境条件下防空作战指挥员面临着沉重的心理压力,部分官兵在作战中易产生恐惧、紧张、焦虑心理,极易引起心理活动失调,注意力分散,情绪烦躁,意识朦胧。
3.1 医疗设备自扰互扰严重,影响战场救治 复杂电磁环境下自用电子设备的自扰互扰和作战对手高强度的电子干扰,对武器装备效能发挥和部队作战的影响,是全军部队普遍关注和急待解决的一个重难点问题。如高功率微波可以通过微波或电磁脉冲的热效应对医疗设备中的电子元器件如单片机、电阻、电容、半导体器件等产生破坏。潘晓东等[11]研究了战场复杂电磁环境对医疗设备的影响,认为目前在用战备卫生装备中.易遭电磁干扰的设备主要有:超声诊断仪、除颤起搏器、床边监护仪、电动呼吸机、呼吸机等。廉威等[12]使用PM5000心电监护仪主机(配合各种附件),在电快速瞬变脉冲群发生器干扰下得到了异常的呼吸波形图,表明监护仪工作失常。曲海燕等[13]对复杂电磁战场中的医疗救治进行了研究,分析出复杂电磁环境下由于指挥通信频受干扰,导致医疗信息不通,指挥失控,破坏了我军的远程医疗救治系统,削弱了我军的实际救护能力。Vandre等[14]分析了电磁脉冲对医疗设备的影响,指出了战场环境(核爆炸)会对医疗设备造成毁灭性的冲击。
上述研究只采用定性的方法分析了复杂电磁环境对卫生装备的影响,而未定量分析出电磁波对其干扰的阈值范围。因此研究如何提高电子信息设备的抗干扰能力,使己方设备免受干扰,提高部队战斗力,是我军卫勤领域必须认真研究和解决的重要问题。
3.2 通信易中断,卫勤协同困难 复杂电磁环境下作战,战况突然,部队机动性强,卫勤力量多元且规模大,伤员发生时,能否被及时救治并迅速医疗后送是卫勤组织指挥的重点。如果战场出现通信受阻,信息链无法连接,卫勤分队无法受领上级任务,下级的伤员可能无法按常规逐级后送。卫勤协同异常艰难。1991年的海湾战争,多国部队就是采用复合干扰,对伊拉克的第一波的袭击是“电子轰炸”,造成伊军通信中断、指挥瘫痪、防空导弹无法发射,一开始就陷入十分被动的局面。由于复杂电磁环境的动态多变,伤员分布、流向的不规则,再加上作战情况的影响,很难保持稳定的惯性运行,需要指挥调度的内容、情况和次数,都将比以往战争有明显的增加。从内容上看,伤员流动的方向和拨次、救治力量的调整与使用、药品器材的储备与供应、运力的调拨等,都要及时进行指挥调度;有学者认为未来复杂电磁环境条件下作战 ,必须实行统一计划 、统一组织 、统一部署 、统一指挥,提高卫勤组织指挥的时效性[15]。并要做好药材的筹措与储备,保证及时供应。
目前,我军在复杂电磁环境下卫勤分队可使用的专用电子设备较少,且功率小、抗干扰性能差,加之战场感知模糊,情况复杂多变,给卫勤组织指挥带来严重困难。
综上所述,未来信息化条件下作战,对待复杂电磁环境,既不能等闲视之,也不能盲目躲避,只有准确把握其本质特征,科学分析其对信息作战的影响,才能抢占未来战争的制高点。我们要从思想上重视,同时要加强复杂电磁环境下卫勤保障训练,有计划有步骤地改变卫勤保障与复杂电磁环境下战争要求不相适应的状况,以新时期军队建设思想和积极防御的战略方针为指导,贯彻“三军一体、平战结合、统一规划”的指导原则,立足现有资源,积极创造条件,在卫勤组织体制、保障技术、卫生装备等方面采取有力措施,着力解决好医疗设备自扰互扰问题、机动卫勤保障、统一卫勤指挥三个关键问题,使整体保障能力在现有基础上明显提高。
[1]叶 征.复杂电磁环境下联合作战训练研究.总参谋部军训和兵种部,3-4.
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[8]顾仁萍,陈国良,刘晓荣,等.电子对抗部队战时卫勤保障特点与要求[J].人民军医,2009,52(3):148-149.
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[14]Vandre RH,Klebers J,Tesche FM,et al:Electromagnetic pulse(EMP),Part I:Effects on field medical equipment.Mil Med,1993,158:233-236.
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