Plukovník Ing. Radoslav Kočár,
podplukovník Ing. Vladimír VáňaElektromagnetická kompatibilita
Elektromagnetická kompatibilita (EMC) je nová vědecká disciplína, která vznikla teprve v šedesátých letech a byla poměrně dlouhou dobu známa jen úzkému okruhu odborníků pracujících ve vojenském a kosmickém výzkumu.
EMC je vlastně schopnost současné správné funkce, tj. koexistence zařízení nebo systémů (jak elektronických nebo strojních doplněných elektronikou, tak i biologických) nacházejících se ve společném elektromagnetickém prostředí bez vzájemného, závažného ovlivňování svých normálních funkcí. Je ukazatelem kvality a spolehlivosti techniky. Nedodržení požadavků EMC může zapříčinit řadu havárií s katastrofálními následky.
Každý systém totiž může být sám o sobě (samostatně) dokonale spolehlivý, však bude prakticky bezcenný v provozu, pokud nebude současně elektromagneticky kompatibilní. Spolehlivost a EMC jsou neoddělitelné požadavky systému, který má fungovat v každé době a za všech okolností.
EMC je tedy průřezová vědecká disciplína, která se musí v praxi týkat všech legislativních, ale i operačně taktických oblastí obranného výzkumu.
Význam EMC pro obranu ČR
Priorita EMC v oblasti vojenství spočívá zejména v rozvoji technologií potlačujících nežádoucí vysokofrekvenční (vf) vyzařování ze zařízení a systémů do éteru datových, napájecích a komunikačních vodičů, jednak jako radioprůzkumný příznak, jednak jako zabránění nežádoucímu parazitnímu elektromagnetickému vyzařování užitečné informace. Jedině správně aplikované technologie jsou schopny odolávat vysokým účinkům přirozených nebo uměle vygenerovaných signálů, a tak zabránit vyřazení celých systémů velení, systémů řízení palby, průzkumných systémů, systémů PVO a řízení letectva, raketových systémů atd.
Stav rozvoje oblasti v ČR
V České republice a v AČR se komplexně a systematicky problematikou EMC zabývá od r. 1988 pracoviště Vojenského technického ústavu pozemního vojska (VTÚPV) Vyškov, a to v zásadě ve všech oblastech:
výzkum,
aplikace poznatků do praxe (elektromagnetické zodolnění konkrétních objektů),
zkoušení: EMI (elektromagnetický impulz),
EMS (elektromagnetická odolnost)
NEMP (nukleární elektromagnetický impulz)
HPM (mikrovlnný výkonový impulz)
ESD (elektrostatický výboj)
vf pole,
transientním rušení
NfEMC (nízkofrekvenční EM kompatiblita)
normalizace (návaznost na normy NATO),
matematické modelování šíření elektromagnetického pole v 3 D prostoru (třírozměrném prostoru),
výuka a praxe pro příslušníky AČR (VA Brno, VVŠ Vyškov, ČVUT Brno),
mezinárodní a národní akreditace.
Jak je možno demonstrovat na inovovaných normách MIL-STD-461 D a 462 D (1993) nebo normách VG 95370, resp. 375, je systematické řešení problematiky EMC v armádách NATO perfektně zajištěno. Např. EMV-Testzentrum Bundeswehru v plné šíři pokrývá: NEMP, HPM 125 kV/m, harmonické pole 400 V/m, EED (elektrovýbušné zařízení), TEMPEST a další.
Toto centrum má k dispozici dokonce dvojici bezodrazových hal s měřicími místy 10 a 30 m zřejmě vyhovující požadavkům TEMPEST, takže se dají testovat celé systémy s rozměry řádově desítek metrů. (U nás stávající technologie umožňuje vytvořit pouze 10 m měřicí místo s útlumem pod 100 dB, což je např. z hlediska požadavků TEMPEST nedostatečné.) V centru je plně zvládnuta a využívána 3 D simulace reálných EMC situací, což mimořádně efektivizuje jejich řešení.
Metody validace, verifikace, měření a zkoušení v procesu vyzbrojování
S přípravou integrace České republiky do struktury NATO vstupuje do popředí požadavek na zabezpečení objektivní validace a verifikace technicko-taktických parametrů výzbroje AČR, a to jak u nově vyvíjených vzorů, tak i u výzbroje nabízené AČR k využití domácím nebo zahraničním průmyslem.
Z hlediska působnosti VTÚPV se jedná o podstatnou část výzbroje, materiálu a technologií pozemního vojska, protože získané zkušenosti ukazují, že ani v případě nabídek od renomovaných dodavatelů se nelze spolehnout na parametry deklarované v komerčně-technické dokumentaci.
Dalším významným aspektem zajištění objektivního měření je vyloučení možných subjektivních chyb státní správy při rozhodovacím procesu. Objektivní měření a zkoušení může zabezpečit jenom moderně vybavená a nezávislá zkušebna, disponující kvalifikovaným personálem, která má zavedeny kontrolní mechanismy zajišťující objektivitu a věrohodnost zkoušení.
VTÚPV má ve své organizační struktuře nezávislé pracoviště: středisko zkoušení techniky (SZT), které není nijak organizačně svázáno s dalšími odbornými pracovišti VTÚPV. Toto pracoviště má v působnosti realizaci verifikační a zkušební činnosti oborů působnosti VTÚPV.
Postavení VTÚPV odpovídá z hlediska legislativy platné v ČR trendu doby. Systém Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví České republiky, na který je SZT napojeno, je budován jako kompatibilní s legislativou EU. Legislativní postavení zkušebny z hlediska požadavků AČR je dáno působností VTÚPV specifikovanou ve zřizovací listině MO.
Na základě znalosti přístupu ke zkoušení a technologických možností některých renomovaných zkušeben NATO lze konstatovat, že zkušebnictví je zde více soustředěno na verifikační činnosti zaměřené na předprototypové objekty - demonstrátory, kdy jsou získávány údaje pro přesnější definici budoucího prototypu, určeného ke společnému využití při obraně členských zemí NATO. Etapa ověřování demostrátoru je časově rozsáhlá a zahrnuje shromažďování informací z posuzování demonstrátorů ve zkušebnách v projektu zapojených členských zemí.
Doporučení pro další rozvoj oboru
Vzhledem k perspektivním vizím realizace společných projektů členských zemí je nutno zajistit kompatibilitu technologie zkušebnictví jednotlivých členských zemí. Také z hlediska zajištění perspektivy a kompatibility oboru v ČR a AČR je nutné zaměřit pozornost na komplexnost zajišťovaných služeb v oblasti zkušebních činností.
I přes dlouhodobou pozornost a dosažené výsledky není řada dílčích oblastí u vojenské techniky řešena na relevantní úrovni. K nejbližším prioritám proto patří zabezpečení:
dosažení testovacích úrovní NEMP a HPM (nukleární elektromagnetický impulz a mikrovlnný výkonový impulz),
měření a záznam signálů pod/nad úrovní tepelného šumu,
měřicí místo pro EMC testy rozlehlejších kompletů (30 měřících míst),
počítačová simulace elektromagnetických vln v 3D-TD (třírozměrném prostoru v časové oblasti).
Oblast EMC je vysoce náročná disciplína co se týče jak úrovně vědeckého poznání, tak ekonomické náročnosti. Je to ale zároveň perspektivní a nesmírně důležitý obor, nutný pro fungování téměř všech vojenských technických a zbraňových systémů. Jedinou alternativou jeho dalšího vývoje je trvalý vlastní výzkum a rozvoj poznatkové a aplikační sféry za případné mezinárodní spolupráce.
Z vystoupení na pracovním semináři k projektu Klíč - Trendové analýzy pro stanovení klíčových směrů rozvoje obranného výzkumu, Institut CO ČR Lázně Bohdaneč, květen 1998.