Wpływ zakłóceń elektromagnetycznych na bezpieczeństwo infrastruktury wojskowej

Spis treści

1. Co to są zakłócenia elektromagnetyczne?
2. Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC)
3. Skutki zakłóceń elektromagnetycznych dla infrastruktury wojskowej
4. Metody zapobiegania i minimalizacji zakłóceń elektromagnetycznych
5. Przykłady i możliwości stosowania zabezpieczeń EMC w sprzęcie i urządzeniach wojskowych
6. Podsumowanie

Współczesne siły zbrojne coraz bardziej polegają na zaawansowanej elektronice, systemach informatycznych i łączności bezprzewodowej. O ile technologie te zapewniają skuteczność i przewagę na polu walki, to jednocześnie stają się podatne na rosnące zagrożenie, jakim są zakłócenia elektromagnetyczne (EMI – Electromagnetic Interference). Zakłócenia te mogą nie tylko zakłócić działanie sprzętu, ale nawet doprowadzić do jego trwałego uszkodzenia, zagrażając bezpieczeństwu całej infrastruktury wojskowej.

Co to są zakłócenia elektromagnetyczne?

Zakłócenia elektromagnetyczne to niepożądane sygnały o charakterze elektromagnetycznym, które mogą negatywnie wpływać na działanie urządzeń elektronicznych. W kontekście wojskowym, źródła takich zakłóceń można podzielić na dwa typy:

• naturalne źródła zakłóceń, takie jak burze magnetyczne czy wyładowania atmosferyczne,
• sztuczne źródła zakłóceń, czyli urządzenia elektroniczne wytwarzające zakłócenia w sposób niezamierzony (np. elementy energoelektroniczne, radiostacje) lub celowy – w ramach ataku elektromagnetycznego (np. impuls elektromagnetyczny – EMP).

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC)

Wszystkie urządzenia wojskowe muszą spełniać restrykcyjne normy kompatybilności elektromagnetycznej (EMC, ang. Electromagnetic Compability). Oznacza to, że powinny być odporne na zakłócenia zewnętrzne oraz nie mogą same generować zakłóceń zakłócających inne systemy. Wymogi te są niezbędne, aby zapewnić bezpieczne i nieprzerwane funkcjonowanie systemów bojowych, komunikacyjnych i informatycznych.

Jedną z najbardziej znanych norm w tym zakresie jest MIL-STD-461, czyli amerykańska norma wojskowa, która określa metody testowania i poziomy odporności elektromagnetycznej sprzętu wojskowego i lotniczego. Norma ta została opracowana przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych i jest stosowana globalnie jako punkt odniesienia w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w aplikacjach militarnych. Nasze polskie normy obronne są praktycznie zgodne z MIL-STD-461.

Główne założenia normy MIL-STD-461:

Odporność na zakłócenia przewodzone i promieniowane
Norma określa, w jakim stopniu urządzenie musi być odporne na zakłócenia przewodzone (przez okablowanie, zasilanie) oraz promieniowane (fale elektromagnetyczne z otoczenia). Sprzęt musi prawidłowo funkcjonować nawet przy silnych zakłóceniach.

Kontrola emisji zakłóceń
MIL-STD-461 nakłada ograniczenia na poziom emisji elektromagnetycznej, jaki może generować urządzenie. Celem jest minimalizacja wpływu danego sprzętu na inne urządzenia znajdujące się w jego otoczeniu.

Testy w warunkach skrajnych
Testy zgodnie z MIL-STD-461 przeprowadzane są w symulowanych warunkach bojowych, co obejmuje wysokie poziomy promieniowania, zakłóceń i impulsów elektromagnetycznych, w tym także impulsów typu NEMP.

Znormalizowane procedury testowe
Norma zawiera szczegółowe opisy procedur badawczych, takich jak CS114, CS115, CS116 (zakłócenia przewodzone) i RS103 (zakłócenia promieniowane). Każda procedura odpowiada innemu rodzajowi zakłóceń i określa sposób przeprowadzania testów oraz wymagane poziomy odporności.

Zastosowanie w całym cyklu życia sprzętu
MIL-STD-461 odnosi się nie tylko do testów prototypów, ale również do całego cyklu życia produktu – od projektowania, przez produkcję, po wdrożenie operacyjne. Sprzęt musi utrzymać odporność elektromagnetyczną przez cały okres eksploatacji.

Zgodność z innymi normami wojskowymi
MIL-STD-461 jest często stosowana równolegle z innymi normami, takimi jak MIL-STD-810 (odporność środowiskowa) i MIL-STD-464 (interoperacyjność elektromagnetyczna na poziomie systemów), zapewniając kompleksowe podejście do projektowania sprzętu wojskowego.

Dzięki normie MIL-STD-461 możliwe jest zapewnienie, że sprzęt wojskowy będzie działał niezawodnie w środowisku o wysokim natężeniu zakłóceń elektromagnetycznych, co przekłada się bezpośrednio na bezpieczeństwo operacyjne i skuteczność bojową.

Skutki zakłóceń elektromagnetycznych dla infrastruktury wojskowej

Zakłócenia elektromagnetyczne stanowią realne i poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa i operacyjności infrastruktury wojskowej. Ich skutki mogą obejmować:

• Nieprawidłowe działanie systemów - mogą powodować zakłócenia w komunikacji, błędne odczyty z sensorów, awarie systemów nawigacyjnych czy przerywanie łączności radiowej. Może to prowadzić do błędnych decyzji, opóźnień operacyjnych, a nawet do niepowodzenia misji.
• Uszkodzenie sprzętu - silne zakłócenia, szczególnie w postaci impulsów NEMP, mogą dosłownie „spalić” wrażliwe komponenty elektroniczne, czyniąc sprzęt bezużytecznym. Tego rodzaju ataki mogą sparaliżować całe jednostki wojskowe, pozbawiając je możliwości dowodzenia i działania.
• Utrata danych z systemów IT, serwerów oraz urządzeń komunikacyjnych - utrata informacji niejawnych może skutkować zagrożeniem bezpieczeństwa narodowego.
• Obniżenie odporności operacyjnej - brak odporności na zakłócenia oznacza zwiększoną podatność na działania przeciwnika, który może wykorzystać środki zakłócające do osłabienia zdolności bojowych jednostki.

Metody zapobiegania i minimalizacji zakłóceń elektromagnetycznych

Aby chronić infrastrukturę wojskową przed zakłóceniami elektromagnetycznymi, stosuje się szereg rozwiązań i technologii:

Uszczelnienia EMC i materiały przewodzące

Projektowanie odpornych urządzeń

Już na etapie projektowania sprzętu wojskowego uwzględnia się wymagania kompatybilności elektromagnetycznej. Urządzenia są testowane zgodnie z normami (np. MIL-STD-461), a komponenty są dobierane pod kątem odporności na zakłócenia i minimalizacji emisji.

Przykłady i możliwości stosowania zabezpieczeń EMC w sprzęcie i urządzeniach wojskowych

Choć szczegółowe informacje dotyczące zakłóceń i ich skutków w wojsku są niejawne, znane są ogólne przykłady i scenariusze wykorzystania ochrony EMC:

Kontenery wojskowe z ekranowaniem

Mobilne kontenery wojskowe są wyposażane w ekranowanie elektromagnetyczne, które chroni znajdujący się wewnątrz sprzęt – serwery, systemy łączności, stacje dowodzenia – przed zakłóceniami oraz próbami przechwycenia sygnału. Zapewniają one ciągłość działania nawet w obszarach narażonych na silne promieniowanie elektromagnetyczne lub ataki EMP.

Serwerownie wojskowe

Serwerownie w jednostkach wojskowych to kluczowy element infrastruktury informatycznej. Wyposażone są w klatki Faradaya oraz filtry przeciwzakłóceniowe, które chronią dane i systemy przed zakłóceniami oraz nieautoryzowanym dostępem.

Sprzęt terenowy

Urządzenia używane w terenie – od dronów po mobilne centra łączności – wyposażone są w wewnętrzne uszczelnienia i powłoki ekranowane, chroniące układy elektroniczne przed działaniem zakłóceń generowanych przez przeciwnika.

Podsumowanie

Zakłócenia elektromagnetyczne to jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla bezpieczeństwa infrastruktury wojskowej. Ich skutki mogą obejmować zakłócenia działania sprzętu, jego zniszczenie, a nawet utratę danych niejawnych. Dlatego stosowanie skutecznych technologii ekranowania – takich jak klatki Faradaya, namioty ekranowane i uszczelnienia EMC – to nie tylko standard, ale konieczność w nowoczesnej obronności.

Grupa ASTAT – doświadczenie, technologia, bezpieczeństwo

Grupa ASTAT, posiadająca ponad 30-letnie doświadczenie w obszarze technologii EMC, oferuje kompleksowe wsparcie w zakresie ochrony elektromagnetycznej – od projektowania systemów ekranowania, przez dobór komponentów i materiałów przewodzących, aż po sprzedaż urządzeń zgodnych z normami wojskowymi, takimi jak MIL-STD-461.

Skontaktuj się z ekspertami Grupy ASTAT – wspólnie zaprojektujemy skuteczną ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi.