時變海麵雷達目標散射現象學模型 9787118084658 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

許小劍 著

圖書標籤:

• 海麵雷達
• 目標散射
• 散射現象學
• 時變海麵
• 雷達目標
• 海洋遙感
• 電磁散射
• 模型
• 信號處理
• 海洋環境

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118084658

商品編碼：29686603034

包裝：平裝

齣版時間：2013-01-01

基本信息

書名:時變海麵雷達目標散射現象學模型

定價：188.00元

售價：127.8元,便宜60.2元,摺扣67

作者:許小劍

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2013-01-01

ISBN：9787118084658

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.822kg

編輯推薦

內容提要

　　《時變海麵雷達目標散射現象學模型》匯集瞭作者近年來在時變海麵艦船目標寬帶雷達散射特性建模領域基礎理論與仿真應用的研究成果。
　　《時變海麵雷達目標散射現象學模型》利用4大部分、12章的篇幅對時變海麵艦船目標雷達散射現象及其建模與仿真做瞭較全麵的論述。其中，部分由～3章組成，介紹時變海麵電磁散射建模的基本理論和方法，分彆對海譜模型、時變粗糙海而生成方法和粗糙海麵的電磁散射計算技術進行瞭討論。第2部分由第4～7章構成，主要研究時變海麵的後嚮散射調製特性及其統計模型．討論瞭時變海麵的多普勒譜特性、後嚮散射信號調製機理、海雜波統計模型、以及空一時相關海雜波的統計建模與仿真技術。第8～9兩章構成本書的第3部分，討論時變海麵艦船目標的雷達散射建模、仿真與散射機理分析，重點研究瞭海麵艦船目標的水動力運動特性模型和多徑散射模型。第4部分由0～12章構成，闡述時變海麵與目標的高分辨率雷達成像特性建模、散射現象分析及其在目標探測識彆中的應用，包括海麵目標的一維高分辨率距離像、二維閤成孔徑雷達（SAR）和逆閤成孔徑雷達（ISAR）成像以及寬帶單脈衝三維成像等。
　　《時變海麵雷達目標散射現象學模型》可供海洋遙感、空間對地高分辨率觀測、雷達現象學、目標與環境特性技術、雷達和武器係統仿真等技術領域的研究人員和工程技術人員參考，也可作為相關高校教師和研究生的教學與研究參考書。

目錄

章 海譜模型
第2章 時變粗糙海麵生成方法
第3章 粗糙海麵的電磁散射計算
第4章 時變海麵後嚮散射多普勒譜特性
第5章 時變海麵後嚮散射信號調製機理
第6章 海雜波統計模型
第7章 空-時相關海雜波統計建模與仿真技術
第8章 時變海麵船目標運動特性模型
第9章 時變海麵運動目標多徑散射模型
0章 基於目標復HRRP的統計建模與探測識彆方法
1章 海麵運動艦船目標的SAR成像模型
2章 海麵目標寬帶單脈衝三維成像模型
參考文獻

作者介紹

　　許小劍，1963年生，江西萬安人。1983年獲閤肥工業大學工學學士學位。1986年獲航天部二院工學碩士學位，1994年英國帝國理工高級訪問學者，2002年獲美布拉斯加大學博士學位。1986年起在航天二院207所從事科研和管理工作。先後任研究員、室主任、副所長和所長；1999年至2002年在美布拉斯加大學環境遙感實驗室研修並獲博士學位；2003年到北京航空航天大學電子信息工程學院任職。現為信號與信息處理學科責任教授。主要研究領域包括遙感特徵建模、分析與處理、雷達成像與目標識彆、智能化信息處理等。獲國傢科技進步二等奬1項、部級科技進步一等奬2項、二等奬4項，1995年獲特殊津貼，1998年被評為航天總公司有突齣貢獻專傢。發錶學術論文200餘篇，其中SCI和EI檢索論文約150篇，閤作齣版專著與教材4部。李曉飛，1983年生。河南南陽人。2005年7月獲北京航空航天大學工學學士學位，2011年1月獲北京航空航天大學工學博士學位，現就職於航天科工集團第二研究院。主要研究方嚮包括海麵電磁散射特性計算、海雜波建模、雷達目標特徵提取與識彆等。發錶SCl、EI檢索論文多篇。刁桂傑，1982年生，河北滄州人。2005年和2008年分彆獲燕山大學電子信息工程專業工學學士學位和信號與信息處理專業工學碩士學位。現就讀於北京航空航天大學，攻讀信號與信息處理專業博士學位，主要研究方嚮為SAR迴波信號建模、高分辨率雷達成像等。薑丹，1981年生，河北保定人。2004年獲河北工業大學信息工程學院電子信息工程專業工學學士學位，2007年獲天津大學電子信息工程學院信號與信息處理專業碩士學位，2011年1月獲北京航空航天大學電子信息工程學院信號與信息處理專業博士學位。現為國傢知識産權局局審查協作北京中心審查員。主要研究領域包括雷達信號處理、電磁散射建模等，在外發錶學術論文8篇。

文摘

序言

海麵雷達散射的物理機製與迴波特性研究 本書深入探討瞭海麵目標在雷達探測過程中的散射物理機製，並係統闡述瞭由此産生的雷達迴波特性。海麵作為雷達信號的重要反射界麵，其復雜的散射行為對海洋目標（如艦船、浮標、搜救目標等）的探測、識彆與跟蹤至關重要。理解和建模這些散射現象，是提升海洋監視與安全能力的基礎。 第一章 引言 研究背景與意義： 隨著海洋活動日益頻繁，對海洋環境的監測和管理需求不斷增加。雷達作為一種全天候、遠距離的探測手段，在海洋目標探測中扮演著核心角色。然而，海麵自身的復雜性，以及海麵目標與海麵的相互作用，使得雷達迴波信號的分析變得尤為復雜。海麵雷達散射模型的建立，能夠更好地理解雷達信號在傳播和反射過程中的行為，從而優化雷達係統設計、改善目標探測性能、提高目標識彆的精度。 國內外研究現狀： 簡要迴顧國內外在海麵雷達散射建模、海浪對雷達迴波影響、以及海麵目標散射特性等方麵的研究進展。重點梳理現有模型在處理復雜海況、目標尺度變化、以及多物理效應耦閤方麵的優勢與不足。 本書內容概述： 介紹本書各章節的主要研究內容，包括海麵電磁散射的基本理論、不同尺度海麵散射模型的構建、海浪對雷達散射的影響機製、以及典型海麵目標散射特性的分析方法。 研究方法與技術路綫： 說明本書的研究方法，可能包括理論推導、數值仿真、以及與實驗數據的對比分析等。 第二章 海麵電磁散射基礎理論 麥剋斯韋方程組與電磁波傳播： 迴顧麥剋斯韋方程組，介紹電磁波在介質中傳播的基本規律，包括傳播速度、介電常數、磁導率等關鍵參數。 海水的電磁特性： 詳細分析海水作為電磁散射介質的特性，包括其復介電常數與頻率、溫度、鹽度和頻率的關係。重點闡述海水電磁特性在雷達探測中的影響。 散射理論概述： 介紹電磁散射的基本概念，如散射截麵積、雷達截麵積（RCS）、散射場、遠場與近場等。 主要散射理論模型： 幾何光學法 (GO)： 介紹幾何光學法在處理大尺度粗糙錶麵散射時的基本思想和適用條件，推導其散射截麵積公式。 物理光學法 (PO)： 介紹物理光學法，闡述其將錶麵麯率近似為局部平麵的思想，並推導其散射方程。PO方法對GO方法進行瞭修正，能處理一定的麯率變化。 微擾法 (PM)： 介紹微擾法，分析其適用於小尺度粗糙錶麵，並將粗糙錶麵的散射分解為光滑錶麵散射和粗糙錶麵附加散射的思想。 小斜率近似 (SSA)： 介紹小斜率近似，闡述其結閤瞭幾何光學法和微擾法的優點，能同時處理不同尺度的粗糙度，是當前海麵散射建模中廣泛使用的一種方法。 嚴格耦閤波方法 (RCS)： 提及嚴格耦閤波方法，作為一種精確求解粗糙錶麵散射的理論，雖然計算量大，但為其他近似方法的驗證提供瞭基準。 第三章 海麵粗糙度模型與散射特性 海麵統計特性： 描述海麵作為粗糙錶麵時，其統計學特性，包括錶麵高度的概率密度函數（PDF）、自相關函數（ACF）以及錶麵粗糙度參數（如均方根高度、相關長度）。 典型海麵粗糙度譜模型： Phillips海浪譜： 介紹Phillips海浪譜，分析其在描述大尺度的、譜峰位於長波段的有限深度海浪時的適用性。 Pierson-Moskowitz (P-M) 海浪譜： 介紹P-M海浪譜，分析其在描述全深度水域、大風浪條件下的海麵譜特性。 JONSWAP海浪譜： 詳細介紹JONSWAP海浪譜，闡述其在考慮風速、風嚮、Fetch（風作用距離）等因素對海浪譜影響方麵的優勢，以及其譜峰因子、斜率因子等參數的物理意義。 其他海浪譜模型： 簡要提及其他適用於特定海況的海浪譜模型，如Toba譜、Elfouhaily譜等。 基於海浪譜的海麵電磁散射模型： 粗糙錶麵散射積分方程： 從微擾法或小斜率近似齣發，推導基於海浪譜的散射積分方程，該方程將海麵的統計特性（海浪譜）與電磁散射過程聯係起來。 不同風況下的海麵RCS特性： 分析在不同風速、風嚮和觀測角度下，海麵雷達散射截麵積（RCS）的變化規律。重點關注海麵RCS隨風速的增加、以及仰角變化對海麵迴波強度的影響。 海麵極化散射特性： 探討海麵在不同極化方式（如水平極化HH、垂直極化VV、交叉極化HV、VH）下的散射特性，分析不同極化組閤對海浪譜和海麵粗糙度的敏感性。 海麵相乾性與非相乾性散射： 討論海麵散射的相乾性與非相乾性成分，以及它們對雷達迴波的貢獻。 第四章 海浪對雷達散射的影響機製 海浪對海麵微觀結構的影響： 闡述海浪並非簡單的正弦波，而是具有復雜的統計分布，微觀上的粗糙度（如浪花、泡沫）會顯著改變海麵的電磁散射特性。 海浪與雷達波的相互作用： 錶麵粗糙度效應： 分析海浪産生的錶麵粗糙度對雷達波的多次散射、相乾散射以及非相乾散射的影響。 海麵運動效應： 考慮海麵自身的運動（如海浪的起伏、移動）對雷達迴波多普勒頻率的影響，以及由此引起的相乾性損失。 海浪中的泡沫和浪花： 探討海浪運動中産生的泡沫和浪花對雷達散射的附加貢獻，尤其是在高海況下的重要性。泡沫區具有更高的介電常數和更復雜的結構，會産生顯著的散射。 海浪引起的雷達迴波展寬與波動： 分析海浪運動如何導緻雷達迴波信號的展寬（多普勒譜展寬）和幅度波動，以及這些現象對目標探測和識彆帶來的挑戰。 海浪與目標散射的耦閤： 討論當目標位於海麵上方時，海浪不僅影響海麵本身的散射，還會通過海麵反射、海浪對目標産生的附加擾動等方式，影響目標的總散射特性。 第五章 典型海麵目標的雷達散射特性 典型海麵目標分類： 介紹海洋中常見的雷達探測目標，如各類艦船（軍艦、漁船、遊艇）、海上平颱（石油鑽井平颱）、浮標、海盜船、搜救目標（救生筏、遇險人員）、以及海洋生物（鯨魚、海豚，雖然通常不在雷達探測範圍內，但作為區分依據可以提及）。 艦船雷達散射特性： 幾何結構對RCS的影響： 分析艦船的尺寸、形狀（船體、上層建築、桅杆）、以及錶麵材料對雷達散射截麵積（RCS）的影響。 不同視角的RCS變化： 討論艦船RCS隨方位角和俯仰角的變化規律，以及“高RCS航跡”的形成。 多普勒特性： 分析艦船自身運動（航速、航嚮）和船體振動産生的多普勒頻移和展寬。 船體與海麵的耦閤散射： 考慮船體底部與海麵的相互作用，特彆是當船體浸沒在水中部分時，會産生反射和繞射效應。 海上平颱與浮標的RCS特性： 分析固定或半固定海上平颱以及各類浮標的RCS特點，其形狀相對規則，但可能存在復雜結構。 其他海麵目標的RCS特性： 簡要介紹搜救目標（如救生筏、遇險人員）等低RCS目標的探測難點。 海麵背景對目標RCS的影響： 探討在不同海況下，海麵背景的雜波對目標RCS的淹沒和乾擾作用，以及海麵粗糙度對目標迴波穩定性的影響。 目標識彆的RCS特徵： 分析基於RCS隨角度、極化、頻率變化的特徵，以及多普勒特徵，用於區分不同類型的海麵目標。 第六章 海麵雷達散射模型的應用與挑戰 雷達係統設計與優化： 說明海麵雷達散射模型如何指導雷達係統的頻率選擇、天綫設計、信號處理算法的開發，以應對海麵雜波和目標探測的挑戰。 目標探測與跟蹤： 闡述模型在艦船探測、海上溢油監測、海盜船預警、搜救行動等方麵的應用。 目標識彆與分類： 介紹如何利用模型輸齣的RCS特徵，結閤機器學習等技術，實現對海麵目標的自動化識彆與分類。 海況評估與環境監測： 探討利用雷達迴波信息，反演海況參數（如海浪高度、風速），用於海洋環境監測。 現有模型的局限性與未來研究方嚮： 總結當前海麵雷達散射模型的不足，例如： 對極端海況的建模不足： 在巨浪、風暴潮等極端天氣下的適用性。 復雜海麵結構的精細化建模： 對浪花、泡沫、海冰邊緣等復雜結構的精確描述。 多物理效應的耦閤： 如海浪、海流、大氣湍流、目標運動等多種因素耦閤作用下的綜閤建模。 電磁波傳播損耗： 在長距離探測時，考慮大氣吸收、海麵衰減等傳播損耗。 模型計算效率： 對於實時性要求高的應用，需要進一步提高模型的計算效率。 未來研究展望： 提齣未來在海麵雷達散射建模領域可能的研究方嚮，如基於人工智能的自適應建模、多傳感器數據融閤、以及高分辨率雷達成像技術在海麵目標探測中的應用等。 結論 本書係統地梳理瞭海麵雷達散射的物理機製，從基礎的電磁理論到復雜的海浪統計模型，再到典型海麵目標的散射特性分析。通過深入理解海麵散射的復雜性，為雷達在海洋環境中的應用提供瞭堅實的理論基礎和技術支撐。研究海麵雷達散射現象，不僅有助於提升海洋監視與安全能力，也為海洋科學研究、海上搜救以及海洋資源開發等領域提供重要的技術支持。 參考文獻 （此處應列齣本書引用的相關學術文獻、標準、研究報告等）

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，對我而言是一場智力上的馬拉鬆。它絕非那種可以輕鬆翻閱、即時獲得滿足感的讀物，它要求讀者投入大量的時間去消化和思考。每當我閤上書本，腦海中仍會迴蕩著書中的那些微分方程和積分變換。作者對散射截麵隨時間演化這一核心議題的處理方式，顯示齣深厚的功底。他似乎掌握瞭不同尺度下的物理效應，並巧妙地將它們統一到一個連貫的描述框架內。我特彆欣賞書中對“非平穩性”特徵的處理，這是很多傳統模型容易忽略的環節。作者通過引入新的隨機過程描述，極大地提升瞭模型對真實海麵環境的逼真度。盡管某些章節的推導過程需要反復演算纔能完全理解，但這恰恰體現瞭這本書的深度——它鼓勵讀者動手實踐，而不是僅僅停留在錶麵的理解上。對於渴望在這一領域深耕的科研工作者來說，這本書無疑是一部裏程碑式的參考資料，它提齣的觀點和方法論很可能成為未來研究的基石。

評分☆☆☆☆☆

從文獻引用和參考文獻的廣度來看，這本書的作者顯然做瞭大量的案頭工作。書中引用的文獻覆蓋瞭從經典電磁學到現代海洋物理學的多個分支，體現瞭極強的交叉學科視野。我發現，這本書非常注重曆史脈絡的梳理，在引入新概念時，總能追溯到其理論的源頭，這對於理解為什麼某些特定的數學結構會被選擇至關重要。例如，在討論Bragg散射機製時，作者沒有停留在二維平麵波的理想化模型上，而是深入探討瞭有限孔徑、有限相乾時間對散射波形的影響，這使得模型更貼近實際測量場景。這本書的語言風格介於嚴謹的教科書和富有洞察力的研究報告之間，既有數學的精確性，又不失對物理圖像的生動描繪。讀完此書，我感覺自己對“散射”這個基本物理現象的理解上升到瞭一個新的高度，不再僅僅是輸入與輸齣的簡單關係，而是理解瞭其內部復雜的時間動態結構。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和索引係統做得相當齣色，這對於一本如此技術密集型的書籍來說，是極其重要的實用性指標。當我需要快速查閱某個特定的譜密度函數或者特定的模型參數定義時，都能在短時間內通過清晰的章節標題和詳盡的頁碼索引定位。這種高效的檢索體驗極大地提升瞭我在實際工作中將書中理論應用於代碼實現的效率。此外，書中配有的輔助材料，比如附錄中對傅裏葉變換的特定性質的總結，或者對某些復雜積分的近似解法，都體現瞭作者為讀者著想的良苦用心。這些“邊角料”信息，往往是初學者容易卡殼的地方，但作者將它們係統化地整理齣來，確實為我們節省瞭大量的“踩坑”時間。總而言之，這是一部結構嚴謹、內容翔實、且兼顧瞭理論深度與工程實用性的著作，是海洋目標識彆領域研究人員案頭上不可或缺的工具書。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個偶然的機會下接觸到這本書的，當時我正在為一個涉及復雜電磁散射的工程項目尋找突破口。坦白講，最初我對書名中“時變海麵”這幾個字有些敬畏，擔心其內容過於抽象，難以落地到實際應用中去。然而，隨著閱讀的深入，我發現作者在闡述理論的同時，非常注重其背後的物理意義和工程可解釋性。書中對不同海況下散射截麵的統計特性描述得尤為細緻，各種模型參數的選取和適用條件也被交代得一清二楚，這對於我們進行實際的係統設計至關重要。特彆值得稱贊的是，作者在對比不同模型的優劣時，采用瞭非常客觀和審慎的態度，沒有盲目推崇某一種“萬能”模型，而是清晰地指齣瞭每種模型的局限性。這種嚴謹的學術態度，讓我在做技術選型時，能夠更加有底氣地根據項目需求進行取捨。這本書的價值不僅僅在於知識的傳遞，更在於它教會瞭我如何以一種批判性的眼光去看待和應用這些復雜的數學工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計得非常考究，封麵采用瞭一種深邃的藍色調，搭配燙金的字體，透露齣一種專業和嚴謹的氣息。光是拿到手裏，就能感受到它厚重的分量，這讓我對即將閱讀的內容充滿瞭期待。內頁的紙張質量也相當不錯，印刷清晰，圖錶排版布局閤理，即便是涉及復雜的數學公式和物理模型，也能保持良好的可讀性。在內容上，作者的行文風格流暢且邏輯性極強，雖然主題聽起來非常前沿和晦澀，但作者似乎非常擅長將復雜的概念進行層層剖析，循序漸進地引導讀者進入這個專業領域。特彆是前幾章對基礎理論的鋪墊，紮實而不拖遝，為後續深入研究打下瞭堅實的基礎。初讀下來，最大的感受是作者在構建理論框架時的那種係統性和全局觀，很少有書籍能把不同學科的知識點如此巧妙地融閤在一起。這本書無疑是為該領域的專業人士或高年級學生量身定做的深度參考讀物，它不僅僅是一本教材，更像是一部凝聚瞭多年研究心血的學術專著。