序一

复杂电磁环境的构设包括实物仿真（电子靶场）和虚拟仿真（数字靶场）两类，它们各具特色，互为补充。作为电子信息系统试验鉴定或军事训练演习的手段，虚拟电磁环境是实物电磁环境的重要补充和替代，它可以提供与实际应用环境相似的作战场景，用以评估系统的性能指标、技术效应和作战效能。作为科学研究和作战实验的主要手段，虚拟电磁环境除具有可重复、样本量大等特点外，还可以构设边界、极限等恶劣环境，它们和物理环境、信息环境一道，为型号装备研制、作战概念创新提供了基准和参照。

人们在描述无声无形的电磁环境时，往往在前面加上“复杂”一词，因为电磁空间中充满了大量噪声，它们是由不同的自然环境和民用设施引起的，此外还有非合作方施放的恶意干扰，会导致正常工作的电子设备失能或产生严重的性能偏离。这些噪声和干忧从时、空、频、能等维度影响电磁空间的特征分布，给电磁空间的全谱行动（EMSO）带来了许多随机性和不确定性。因此，近一二十年来，军事界、学术界、工业界均十分重视对复杂电磁环境构设的研究。王鹏同志的《数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真》一书，就是近期众多研究成果的一个缩影。

本书集中论述了雷达对抗和红外对抗两种电子对抗场景下的建模与仿真技术。常用的建模技术通常区分为实体的、虚拟的、构造的（LVC）三类，其中构造型的数字建模基本思想是对被模拟的真实系统进行某些合理的简化，以突出其本质特征，这与逼真地重现复杂电磁环境的目标有些相悖，因此单纯的仿真模拟系统常有不尽人意之处。本书作者将技术手段从传统的数字建模扩展到数字孪生，不仅丰富了数字孪生的应用场景，而且这种技术突破与当前流行的战场元宇宙概念不谋而合。元宇宙是虚拟现实、区块链、数字孪生、人工智能等技术的集大成者，而模拟仿真又是数字孪生的核心技术，因此从数字孪生驱动的视角研究模拟仿真，对从事战场元宇宙的研发人员来说，无疑有一定的参考价值。

本书专门用一章的篇幅论述了数据同化问题，这也是本专著的特点之一。数据同化技术的本质是使虚拟模型的状态参数与真实电磁环境保持一致，同步更新，这是构建数字孪生系统的一项基本要求，即电磁环境动态性、随机性必须实时反映在数字模型中，以提高模型的准确性、可靠性和可信度，同时能对物理世界进行实时反馈。有鉴于此，传感器的数字模型与电磁设备模型同等重要，模型的运行管理与仿真系统的设计同等重要。

是为序。

中国工程院院士

2022年10月