1、问题背景

强电磁脉冲通常指各类瞬态的高强度电磁场，主要包括高空核爆炸电磁脉冲（HEMP）、高功率微波（HPM）等人造电磁脉冲和地磁暴等自然现象。这些强电磁脉冲电场峰值强度通常很高，如HEMP峰值可达几十kV/m、窄带HPM在数十公里处的峰值可达kV/m。其次有些强电磁脉冲影响范围广，例如HEMP和地磁暴的影响范围可达数百至上千公里。地磁暴虽然地电场只有V/km量级，然而由于影响范围广，可以在长线缆上产生强地磁感应电流（GIC），从而造成严重危害。这些电磁脉冲将强电磁功率或能量耦合进入各类电子信息系统，扰乱系统正常工作，损伤/损毁敏感设备，造成严重危害。

电力、通信、油气管网、高铁、金融等系统一旦发生故障就对国家政治、经济、科技、社会、国防以及人民生命财产造成严重损失的称为关键基础设施。电力、通信是其他关键基础设施正常运行的基础，SCADA系统广泛应用输配电、供水供气、高铁、油气管网等现代工业。随着信息化和智能化的发展，电力、通信、油气管网等关键基础设施中电子设备的电磁损伤阈值越来越低，易损设备越来越多，强电磁脉冲危害越来越严重。大面积范围内关键基础设施中的重要设备和子系统，如电力系统中的绝缘子、配网变压器、大型变压器，信息控制系统中的SCADA系统，等等，在HEMP等强电磁脉冲作用下会发生失效乃至损伤，从而造成电力、通信、油气管网等关键基础设施大面积故障和瘫痪，造成重大经济损失。美评估认为，如果美中部上空170公里发生百万吨级高空核爆炸，强电磁脉冲将造成170万平方公里范围电力崩溃，受影响人口1.3亿，完全恢复预计要4～10年时间。

我国关键基础设施对于雷电等电磁防护问题非常重视，各行分别开展了雷电监测、防护等研究，很多成果已成功应用于生产、生活各环节。基础设施的雷电防护对强电磁脉冲防护具有一定作用，然而雷电防护能力对HEMP等强电磁脉冲防御来说还存在不足，主要表现在：一是HEMP中的E1环境和HPM的上升时间比雷电电磁脉冲快得多，现有的一些雷电防护器件响应速度不够快；二是HEMP中的E3环境和地磁暴能够在长接地导体上产生的上千的准直流GIC，现有的雷电防护器件无效；三是HEMP覆盖范围极广，其防护、应急和恢复要求与局域雷电防护要求差异显著。

我国在关键基础设施的规划布局、设计建造、运行管理中，没有考虑对强电磁脉冲攻击的防御问题，也未开展关键基础设施强电磁脉冲威胁系统评估。关键基础设施若不设防，一旦遭受强电磁脉冲威胁，将迅速瘫痪，造成严重的经济损失，影响社会稳定。针对上述问题，为了提升我国关键基础设施电磁安全，从而保护经济建设成果，急需突破强电磁脉冲环境耦合效应数值模拟、试验与考核评价、威胁评估建模与仿真、防护加固与减缓方法等关键技术，建立关键基础设施强电磁脉冲综合试验平台和仿真平台，研究电力系统、通信系统和SCADA系统防御方案，形成电力系统、通信系统和SCADA系统示范工程或示范仿真平台，验证和示范强电磁脉冲防御方法和策略，制定可推广的标准规范和行动指南，快速提升我国关键基础设施强电磁脉冲防御能力。

2、最新进展

美国高度重视基础设施强电磁脉冲攻击的防御工作，将关键基础设施强电磁脉冲防御纳入国家安全战略，从国家层面推动强电磁脉冲防御能力建设。2000年后，美国四度成立“电磁脉冲委员会”。经过几十年的发展和研究，美国在基础设施强电磁脉冲防御的组织管理、环境和耦合模拟，防护与恢复策略、试验与仿真平台、标准和规范等几个方面，均开展了大量的工作，采取了一系列有效措施，大力提升其防御能力。

由于强电磁脉冲威胁巨大，2013年和2014年我国开展关于复杂电磁脉冲和强电磁脉冲相关的咨询项目，给出了加强强电磁脉冲防御建设的建议，得到国家和领域院士专家们的高度重视。近几年，乌克兰、委内瑞拉大停电事件表明电磁攻击可引起大面积范围内的大停电，造成严重后果，受到世界各主要国家的高度重视。我国国内企业针对该问题也高度重视，相关单位也在研究制定相应的应急行动计划。

3、重要意义

“金融、能源、电力、通信、交通等领域的关键信息基础设施是经济社会运行的神经中枢……不出问题则已，一出就可能导致交通中断、金融紊乱、电力瘫痪等问题，具有很大的破坏性和杀伤力。我们必须深入研究，采取有效措施，切实做好国家关键信息基础设施安全防护。”。我国关键基础设施强电磁脉冲防御能力和技术研究还存在较大差距。开展关键基础设施强电磁脉冲防御技术研究，提升电磁脉冲防御能力，对确保关键基础设施电磁安全、保护经济建设成果、提升关键基础设施容灾抗毁能力具有重要意义。