Электромагнитная совместимость: преднамеренные силовые электромагнитные воздействия

Министерство образования и науки Российской Федерации 

Томский государственный университет  
систем управления и радиоэлектроники 
 
 
 
 
 
 
 
Т.Р. Газизов, А.М. Заболоцкий, С.П. Куксенко  
 
 
 
 
Электромагнитная совместимость: 
преднамеренные силовые  
электромагнитные воздействия 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Томск  
Издательство ТУСУРа 
 2018

УДК 621.391.823:621.396.6(075.8) 
ББК 323.811.7я73 
 
Г137 
 
 
Рецензенты: 
Гизатуллин З.М., д-р техн. наук, профессор Казанского  
национального исследовательского технического университета 
им. А.Н. Туполева-КАИ; 
Шкоркин В.В., канд. техн. наук, нач. сектора АО «НПЦ «Полюс» 
 
 

Издание осуществлено при финансовой поддержке  

Министерства образования и науки Российской Федерации  

(проект № 8.9562.2017/8.9) 
 
 
 
Газизов, Тальгат Рашитович 
Г137 
Электромагнитная совместимость: преднамеренные силовые 
электромагнитные воздействия : учеб. пособие / Т.Р. Газизов, 
А.М. Заболоцкий, С.П. Куксенко. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та 
систем упр. и радиоэлектроники, 2018. – 114 с. 
ISBN 978-5-86889-794-8 
Рассматривается актуальная в обеспечении электромагнитной совмести
мости проблема уменьшения преднамеренных электромагнитных помех 
(ПЭМП), под которыми понимают преднамеренное оказание в преступных или 
террористических целях мощного электромагнитного воздействия на электронные и электрические системы, нарушающего их функционирование. Представлен анализ имеющихся за рубежом теоретических и экспериментальных 
результатов, связанных с разработкой и использованием генераторов ПЭМП, 
методов и средств защиты от их деструктивного воздействия элементов электронной инфраструктуры объектов.  

Для студентов, магистрантов и аспирантов, специализирующихся в об
ласти электромагнитной совместимости. 
УДК 621.391.823:621.396.6(075.8) 
ББК  323.811.7я73 
 
 
ISBN 978-5-86889-794-8 
 Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М.,  
 
    Куксенко С.П., 2018 
 
 Томск. гос. ун-т систем упр. 
 
    и радиоэлектроники, 2018 

– 3 – 

Введение 
 
Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) все больше используется в самых различных сферах инфраструктуры современного  
общества. Увеличение количества РЭА, часто работающей в  
ограниченном пространстве, приводит к росту ее плотности. Неуклонное повышение производительности РЭА во многом обеспечивается за счет увеличения верхней частоты спектра используемых сигналов. 
Эти тенденции стали все чаще приводить к нарушению работы РЭА из-за взаимных электромагнитных помех, что обусловило 
необходимость обеспечения электромагнитной совместимости 
(ЭМС), способности удовлетворительно работать и не мешать 
работе других устройств в заданной электромагнитной обстановке. Отметим, что обеспечение ЭМС стало самостоятельным направлением в современной радиоэлектронике. 
Весьма актуальна в решении задач ЭМС проблема уменьшения преднамеренных электромагнитных помех (ПЭМП)1, под  
которыми по определению, принятому в международной литературе, понимают преднамеренное оказание в преступных или террористических целях мощного электромагнитного воздействия на 
электронные и электрические системы, нарушающего их функционирование. Предпосылками возникновения этой угрозы стали, с одной стороны, достижения в создании мощных источников 
электромагнитного поля, а с другой – неуклонное уменьшение 
уровней сигналов электронных систем. Все более широкое внедрение электронных систем в жизнь общества, приведшее к 
сильной зависимости от них, а также доступность устройств для 

                                                 
1 Примерно для того же применяют термины: электромагнитный терроризм – 
В.М. Лоборев; силовое деструктивное воздействие (СДВ) – В.С. Барсуков; намеренное силовое воздействие (НСВ) – С.А. Сухоруков; функциональное поражение 
(ФП) – военные направления; преднамеренное силовое электромагнитное воздействие (ПДЭМВ) – ГОСТ Р 52863-2007. Видимо, правильнее использовать именно термин ПДЭМВ, но пока в России не регламентирован общий термин, здесь и далее используется термин ПЭМП, широко применявшийся ранее (дословный перевод с общепринятого Международной электротехнической комиссией и в англоязычной 
литературе термина Intentional Electromagnetic Interference (IEMI)). К сожалению, он 
не очень удачен, поскольку полностью совпадает с термином ПЭМП, широко применяемым в русскоязычной литературе по радиоэлектронной борьбе. 

– 4 – 

создания помех сделали эту угрозу реальностью. Проблема 
ПЭМП является новой, поэтому она еще далека от своего решения. Между тем в мире активно ведутся связанные с ней исследования. 
Цель работы – представить в едином учебном пособии анализ имеющихся за рубежом теоретических и экспериментальных 
результатов, связанных с разработкой и использованием генераторов ПЭМП, методов и средств защиты от их деструктивного 
воздействия, обеспечения устойчивости к ПЭМП элементов электронной инфраструктуры объектов.  
Учебное пособие предназначено для студентов, магистрантов 
и аспирантов, специализирующихся на электромагнитной совместимости РЭА. Отзывы можно направить по адресу 
talgat@tu.tusur.ru. 
 

– 5 – 

1. Хронология исследований 

 
Открытое обсуждение проблемы ПЭМП началось с пленарной лекции профессора В. Лоборева на конференции АмерЭМ в 
1996 г. [1]. На цюрихском симпозиуме по ЭМС в 1997 г. Комиссия E URSI при своем Комитете по ЭМ импульсу и связанными с 
ним явлениями, возглавляемом М. Уиком, образовала подкомитет по ЭМ терроризму под руководством Х. Уипфа. Первый  
обзор этой проблемы опубликован в пленарном докладе 
Р. Гарднера на вроцлавском симпозиуме по ЭМС 1998 г. [2]. Первый семинар «ЭМ терроризм и вредные воздействия ЭМ окружений высокой мощности» с публикацией полных докладов состоялся на Цюрихском симпозиуме по ЭМС 1999 г. [3]. Необходимо 
отметить, что были представлены и важные неопубликованные 
доклады. В частности, доклад вице-президента РАН академика 
В.Е. Фортова содержал много фотографий и технических характеристик готовых ЭМ устройств высокой мощности. Доклад заканчивался убедительным выводом (подчеркнутым М. Уиком 
при закрытии семинара), что для решения проблемы ЭМ терроризма необходимо международное сотрудничество.  
Важной вехой стала резолюция Совета URSI по преступной 
деятельности с помощью ЭМ средств [4]. В 2000 г. «Угроза ЭМ 
терроризма» впервые стала отдельным разделом в списке тем 
Вроцлавского симпозиума по ЭМС. В 2001 г. была организована 
первая отдельная секция с рецензируемыми статьями Цюрихского симпозиума по ЭМС [5]. Затем доклады, связанные с ПЭМП, 
стали появляться на каждом симпозиуме по ЭМС и некоторых 
других конференциях.  
Из отечественных публикаций нельзя не отметить раздел по 
ПЭМП «Технологии защиты систем безопасности от электромагнитного терроризма» в [6]. Первая, целиком посвященная этой 
проблеме книга – коллективная монография [7] – также появилась в России. Отдельная секция по ПЭМП работала на международном симпозиуме по ЭМС 2003 г. в Турции.  
Важной вехой в исследованиях ПЭМП стала публикация в 
2004 г. тематического выпуска IEEE Transactions on EMC [8]. 

– 6 – 

Специальная секция по ПЭМП, в первом докладе которой было 
кратко представлено состояние дел по этой проблеме [9], состоялась на Цюрихском симпозиуме 2006 г. в Сингапуре. Наконец, на 
Цюрихском симпозиуме по ЭМС 2007 г. в Мюнхене впервые был 
представлен вводный курс по ПЭМП (Tutorial on Intentional IEMI) 
(рис. 1.1).  
Таким образом, накопилось уже довольно много научных исследований по этой проблеме, чтобы можно было знакомить с ее 
основами широкий круг специалистов, проявляющих большой 
интерес к решению задач защиты РЭА от преднамеренных силовых электромагнитных воздействий. 
  

 
Рис. 1.1. Программа вводного курса по ПЭМП  
(EMC Zurich, Munchen, 2007)

– 7 – 

2. Актуальность исследований 

 
В инфраструктуре нашего общества существуют разные критичные системы, влияние ПЭМП на которые может привести к 
большим потерям. Одной из самых критичных является авиационная электроника, часто называемая авионикой. Поэтому стандарты, связанные с ее восприимчивостью к ЭМ помехам, становятся с годами все более строгими (табл. 2.1) [10]. 
  
Таблица 2.1 
Уровни уязвимости (стандарты) в авиации 

Год 
Гражданские 
Военные (Великобритания) 
Военные (США) 

1967 
3,7 мВ/м, 
1 ГГц 
0,82 В/м, 1 ГГц 
– 

1968 
– 
– 
1 В/м, 10 ГГц 

1971 
– 
– 
5 В/м, 10 ГГц  
20 В/м, 40 ГГц 

1980 
0,1 В/м,  
1 ГГц 
5 В/м, 10 ГГц, период. 20 В/м, 
18 ГГц модулир. 100 В/м  
вплоть до 200 В/м 

– 

1984 
1 В/м, 
1,215 ГГц 
– 
– 

1986 
– 
– 
20 В/м, 40 ГГц  
до 200 В/м 

1989 
200 В/м, 
18 ГГц 
– 
– 

1992 
6,8 кВ/м, 
18 ГГц 
– 
– 

 
Из последующих изменений стандартов примечательны следующие. Изменение № 1 к стандарту RTCA/DO-160D от 14 декабря 2000 г. пересмотрело раздел 20 «Восприимчивость к радиочастотам» и потребовало испытаний в частотном диапазоне 
до 18 ГГц вплоть до 7200 В/м (рис. 2.1) [11]. Изменение 3 от 
5 декабря 2002 г. добавило испытания периодическими пачками 
импульсов [12]. 
Показателен рост уровней восприимчивости, устанавливаемый военными стандартами (которые используются в авионике). 

– 8 – 

Например, со времени создания MIL-STD-461 уровни восприимчивости к излучаемым эмиссиям возросли на 46 дБ при росте на 
32 дБ с выходом MIL-STD-461С. Отражая реалии жизни, каждый 
пересмотр MIL-STD-461 увеличивал уровни восприимчивости к 
излучаемым эмиссиям, уменьшая уровни излучаемых эмиссий 
(рис. 2.2) [13]. 
 

f, ГГц 

18 ГГц 

E, В/м 

L 
K 

J 
I 
H 

10–1 
 
 
    100                                   101                                102
101 

102 

103 

104 

7200 В/м 

 
Рис. 2.1. Испытательные уровни (для радиочастотного импульса)  
и категории восприимчивости к излучениям 
 
Тем не менее в этой области существуют проблемы, являющиеся возможными причинами авиакатастроф. Например, несмотря на строгие требования, многие старые самолеты, соответствующие требованиям стандарта EUROCAE ED-14B 1984 г. 
(максимальный уровень напряженности поля 1 В/м в полосе частот до 1,215 ГГц), продолжают летать сегодня, поскольку имеют 
срок нормативной эксплуатации 20–30 лет [10]. Высокая актуальность указанных проблем подтверждается исследованиями в 
этой области: как национальными (например, программа Германии (BWB) из двух фаз (1995–2000, 2001–2005) по оценке угроз 
микроволн высокой мощности бортовой аппаратуре [14]), так и 
международными (например, Европейский проект EM-HAZ «Методы и технологии для безопасности и защиты летательных аппаратов от электромагнитных угроз» [15]).  
 

 

 
 
Рис. 2.2. Сравнение уровней стандартов MIL-STD-461А, B, С; 461D, E; 464A; 1541B 

– 10 – 

Сделаны весьма многозначительные выводы даже для военной авионики. Например, согласно заключению авторитетных 
производителей бортовых радаров в России [16], существующие 
бортовые радиолокационные системы практически беззащитны к 
воздействию мощного короткоимпульсного СВЧ-излучения. 
Другим аспектом в свете чрезвычайно актуальной и нерешенной проблемы терроризма может стать электромагнитный 
терроризм. Как тут не процитировать индийских военных 
ученых: «Технология – великий нивелировщик, который может 
полностью изменить расстановку сил. Даже самое "сильное" 
государство сталкивается с опасностью "получить щелчок" от 
разных мафий и террористических организаций. Поддерживать 
технологический перевес против терроризма становится всё 
более трудной задачей» [17].  
Яркой иллюстрацией актуальности подобных исследований и 
пристального к ним внимания является диссертация французского ученого Палетта, титульный лист которой показан на 
рис. 2.3,а. Прежде всего обращает на себя внимание список оппонентов, включающий, пожалуй, самых известных сегодня в 
ЭМС-сообществе ученых: Канаверо (главный редактор IEEE 
Transactions on EMC), Яноз (организатор многих симпозиумов по 
ЭМС, соавтор известной монографии по ЭМС), Баум (личность, 
ставшая легендарной в области ЭМС). Весьма примечательна и 
тематика работы: она посвящена исследованию влияния внешнего электромагнитного поля на бортовую кабельную разводку самолета, т.е. одно из наиболее опасных из всех возможных проявлений проблемы ПЭМП. Впечатляют и значительные средства, 
вкладываемые в такие исследования: работа выполнялась в рамках совместного проекта Франции и США, а сложнейшее экспериментальное моделирование осуществлялось на самолете типа 
«Боинг» (рис. 2.3,б,в). 
В международных организациях ведется активная работа по 
проблеме ПЭМП. Как уже отмечалось, URSI инициировал эту 
деятельность, а МЭК организовала активную работу по созданию 
ряда новых стандартов, связанных с ПЭМП. Эта работа идет по 
обычной схеме координации МЭК и ее подкомитетов с другими 
организациями (рис. 2.4 [18]).