复杂系统与复杂电磁环境及其度量.ppt

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1、基于复杂性理论的复杂电磁环境研究1什么是复杂《说文解字》中，“复”即重复、繁复，这其实暗指蕴含了某种规律，“杂”即混合、聚集、错杂等，这是指多因素。《辞海》对“复杂”的解释为事物或系统的多因素性、多层次性、多变性以及相互作用所形成的整体行为和演化。一般认为，非线性、不确定性、不稳定性是复杂性的根源。23什么是复杂在英语中，“复杂”对应“Complex”一词，词源为拉丁语“Complexus”，它是拉丁语动词“Complecti”和词根“Plexus”的组合，“Complecti”意为拥抱、围绕、编织等，“plexus”对应希腊语“plektos

2、”，意为编织在一起。《牛津科学词典》对“Complex”的解释是系统自组织的水平的衡量。4什么是复杂可见，从字典解释，“复杂/Complex”的本意即是指“多种事物组合在一起，并以某种难以理解的、不清晰的、内在的规律发生着相互作用”。5军语2011年版中给出的定义：什么是复杂电磁环境电磁环境：在一定空间内所有的电磁辐射形成的环境。分为人为电磁环境和自然电磁环境。复杂电磁环境：电磁辐射源种类多、辐射强度差别大、信号分布密集、信号形式多样，能对作战行动、武器装备运用产生严重威胁和影响的电磁环境。6军语的定义给出了复杂电磁环境的外在形态和表现，但没有

3、说明其产生原因和过程。如果从产生机理的角度来理解，复杂电磁环境可认为是战场上众多用频装备在相互作用、相互影响的过程中所涌现出的一种电磁现象。类似于用气味进行交流的生物群上空弥漫的混合气味。什么是复杂电磁环境7当把复杂电磁环境作为研究对象时，需注意：作为研究对象的复杂电磁环境①不能只研究复杂电磁环境这个“表象”，而应更多关注复杂电磁环境的生成系统，即战场上相互作用与影响的用频装备所组成的系统，这里可以将其命名为战场电磁博弈系统，它同时也是受体系统。8当把复杂电磁环境作为研究对象时，需注意：作为研究对象的复杂电磁环境②不能只研究战场全局层面上的电磁

4、环境，而应具体到不同的受体系统，充分考虑电磁环境与其受体的相关性。③不能只研究复杂电磁环境的“杂”，而应重点研究复杂电磁环境的“复”，即规律发现。9作为研究对象的复杂电磁环境因此，从科学研究的角度，可以把作为研究对象的复杂电磁环境定义为：由战场电磁博弈系统和无线电波信号组成的开放巨系统。该系统的组分并不是空间信号，而是“人+用频装备”的动态组合体，即具有能动性的用频设备，而无线电波信号只是组合体之间相互作用的一种媒介或工具。复杂性与复杂系统什么是复杂性：至今尚未有统一定义，只能相对简单性而言。《大英百科全书》中关于系统科学中的“复杂性”的属性描

5、述了8种特征：①不可预测性；②连通性；③非集中控制性；④不可分解性；⑤奇异性；⑥不稳定性；⑦不可计算性；⑧涌现性。钱学森认为“复杂性”寓于系统之中，是系统复杂性，其具有以下4个特征：①系统的子系统间有各种方式的通讯；②子系统的种类多，各有其定性模型；③各子系统的知识表达不同，以各种方式获取知识；④系统中子系统的结构随着系统演变会变化，所以系统的结构是不断改变的。复杂性与复杂系统什么是复杂系统？具有复杂性特征的系统。钱学森把子系统众多并有层次结构、子系统之间关系复杂、并且与环境连通的系统命名为开放的复杂巨系统。显然，由战场电磁博弈系统和无线电波信

6、号组成的复杂电磁环境是开放的复杂巨系统，其复杂性主要体现在系统规模、层次结构、子系统的自适应能力、开放性和不确定性等方面。复杂性与复杂系统复杂电磁环境的复杂性分析①源于系统规模的复杂性复杂电磁环境是由成百上千的各种类型的电子信息系统、电子设备、武器装备、战场地理环境、无源干扰设备等共同作用而形成的。因此其具有源于系统规模的复杂性。表现在电磁信号上，就是在时域、频域、空域、能域、调制域和极化域上分布密集、数量繁多、样式复杂、动态交替。复杂电磁环境的复杂性分析②源于层次结构的复杂性现代战争中，敌我双方都具有各自的指挥体系结构，所有构成复杂电磁环境的

7、子系统或子系统的组合（体系）都按照一定的作战意图组成特定的等级层次结构；另一方面，在战争进程中这种等级层次结构是不断变化的。因此系统具有源于等级层次结构的复杂性。复杂电磁环境的复杂性分析③源于功能种类的复杂性现代战争中的用频装备种类繁多，如雷达、通信、导航、敌我识别、干扰、侦察等，各类装备所实现的功能也多种多样，如压制干扰、欺骗干扰，这些用频装备对信号的利用机理不同，无线电波信号对装备的作用机理也不同，各功能展现的指标也不同。复杂电磁环境的复杂性分析④源于不确定性的复杂性复杂电磁环境是瞬息万变的，战争迷雾永远存在。复杂电磁环境与敌我双方用频装备

8、的分布情况、战场态势、各子系统的主观能动性能力、自然环境的变化等各种因素相关，是一个非线性的动态随机变化过程，因此存在着源于不确定性因素的复杂性。复杂