为研究大气环境对系统电磁脉冲（SGEMP ）的影响，针对海拔50～100 km的X射线能量沉积区，分别应用3维PIC程序及3维PIC-MCC程序各自开展预电离等离子体和稀薄空气条件下外SGEMP的建模与模拟研究，针对3种不同的X射线注量（4×10⁻³ J/cm²、4×10⁻² J/cm²、0.4 J/cm²），分别取对应两种不同海拔高度（70 km和80～90 km）的本底等离子体及海拔56 km的稀薄空气条件进行模拟计算，并和真空中的计算结果进行对比，得出预电离等离子体及稀薄空气对外SGEMP的影响规律：当X射线注量较低时，等离子体使得磁场增大，电场减小，而稀薄空气对外SGEMP效应影响不明显；随着X射线注量增大，空间电荷非线性效应越来越明显，等离子体及稀薄空气都使得电场、磁场同时增大，且稀薄空气的增大效应更显著。

应用3维全电磁粒子模拟程序研究腔体的内SGEMP，作为校验，模拟计算了光电子由圆柱腔体端面向内发射的SGEMP模型，并与文献结果进行了对比；使用该程序对圆柱腔体的3维内SGEMP进行模拟研究，得出注量为100 J/m²，特征温度为2 keV的黑体谱X射线，垂直入射高为4.5 cm、半径为7.5 cm的圆柱腔体侧面时，发射电流为20 A，产生的电场最高可达150 kV/m，磁场高达3.0×10⁻⁵ T。并对不同X射线注量下的电荷和电场分布情况进行了初步研究。