电磁环境效应（electromagnetic environmental effects,E3）研究电磁环境对人员、设备、系统和平台的工作能力的影响。随着信息技术的快速发展,电磁环境日趋复杂,E3的认识与控制已成为装备研制和使用中的关键技术。当前对E3的研究需求极为迫切,也在多方面取得了积极进展。但对于舰船、飞机等大型复杂系统,由于集多种设备于一体,涉及射频电磁场、电磁脉冲场、电磁安全性等多种效应,在E3量化控制、强电磁环境特性及防护、试验评估等领域还有许多关键科学技术问题急需解决。本文从工程实际出发,以大型复杂系统为对象,采用理论分析、建模仿真和试验验证相结合的方法,系统地研究了复杂系统E3的基本理论和高强度射频电磁场（high intensity radiatd fields,HIRF）、高空电磁脉冲（high altitude electromagnetic pulse,HEMP）等强电磁环境特性,主要内容包括:（1）通过综合分析,规范和界定了E3的定义和范围;提出了E3影响度概念和基于影响度的控制方法,将复杂系统多指标和电磁环境要素相关联,建立了由“敏感受体重要度”和“效应后果严重度”构成的影响度数学模型、计算矩阵以及基于影响度的系统E3动态控制流程,实现了复杂系统多层次、多要素E3量化控制,并以典型系统为例,给出了应用方法、控制程序和结果分析。（2）剖析了射频电磁环境和电磁脉冲环境标准,得出电磁环境限值的组成、频段划分、数据来源等结论,给出了射频电磁环境的表征方法和电磁脉冲波形及特征,提出了基于混响理论的屏蔽舱室电磁环境表征与预估方法,为外部电磁场耦合到系统内部的电磁环境分析提供了新的思路,为开展强电磁环境建模仿真、试验验证提供了理论基础。（3）从工程应用角度,分析了复杂系统强电磁环境建模仿真的需求,针对数据不完整、多尺度和低频失效、电大尺寸等难题,提出了工程应对方法。聚焦射频电磁场和电磁脉冲,建立了雷达天线与船体一体化模型,实现了舰船超电大尺寸复杂结构HIRF和HEMP耦合仿真计算,获得了舰船辐射场特性以及电磁脉冲对舰载雷达天线能量耦合规律。（4）归纳总结了雷达辐射场时域、频域和时频域组合测试技术,完善了电磁环境测试方法;针对混响室和电流注入射频电磁环境敏感性测试,给出了混响室和电波暗室的相关性和辐照电场和线缆屏蔽层表面电流的关系;通过仿真和试验验证,揭示了影响连续波辐照器辐射电磁场的波阻抗的关键因素,设计了辐照器,分析了连续波和HEMP两种辐照法的响应关系,为辐照器应用和HEMP等效试验奠定了基础。（5）针对系统级E3裕度评估难题,基于故障树分析方法确立了设备和系统裕度的逻辑关系,建立了裕度评估模型,提出了基于电磁环境域、响应域和效应域等三类评估方法,以典型系统应用给出了E3裕度评估流程。针对复杂系统E3控制效果评估,采用上述E3量化控制的研究结果,以舰船系统为对象,阐述了评估的应用流程和优化方法。本文注重理论与实践相结合,采用仿真、实测等多种方式验证了理论、技术和方法的科学性和有效性,提出的复杂系统E3量化控制模型和方法、强电磁环境辐射源工程建模仿真方法、电磁敏感性和电磁脉冲等效试验方法、E3裕度评估方法,以及建立的E3控制流程、复杂系统和辐射源一体化仿真模型,设计的HEMP连续波辐照器等,对推动装备电磁环境效应技术领域的理论研究和工程实践具有重要的价值。