雷達(dá)環(huán)境與電波傳播特性

內(nèi)容概要

　　雷達(dá)系統(tǒng)需要在一個特定的環(huán)境中工作，而電波環(huán)境是雷達(dá)工作環(huán)境的重要組成部分。電波環(huán)境對雷達(dá)系統(tǒng)性能既有抑制作用，又有相輔作用。雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)和作戰(zhàn)應(yīng)用都要了解電波環(huán)境數(shù)據(jù)和實(shí)時狀態(tài)?！　”緯恰独走_(dá)技術(shù)叢書》的基礎(chǔ)分冊之一，其技術(shù)是為雷達(dá)提供設(shè)計(jì)所需的大量環(huán)境數(shù)據(jù)，它具有公用性和通用性。本書共6章，主要介紹雷達(dá)工作環(huán)境條件及雷達(dá)電波在其中的傳播規(guī)律；并給出各種雷達(dá)電波環(huán)境的描述參數(shù)、參數(shù)估算方法；各波段雷達(dá)電波在各種電波環(huán)境中的傳播現(xiàn)象、這些現(xiàn)象對雷達(dá)性能的影響以及這些影響的描述、估算方法和修正方法。本書附有大量曲線、圖表和數(shù)據(jù)可供實(shí)際設(shè)計(jì)中使用?！　”緯瓤勺鳛閺氖麓髿夂透呖窄h(huán)境、電波傳播、雷達(dá)技術(shù)、雷達(dá)信號處理的研究人員、雷達(dá)設(shè)計(jì)師與雷達(dá)部隊(duì)指揮員和官兵的學(xué)習(xí)用書，也可作為高等學(xué)校電子工程、雷達(dá)和通信、大氣和高空環(huán)境、電波傳播等專業(yè)的本科生及研究生的教學(xué)參考書。

作者簡介

　　焦培南，廣東高要人，1962年畢業(yè)于武漢大學(xué)物理系。曾任中國電波傳播研究所副所長、總工程師，現(xiàn)任科技委主任，兼任國家自然科學(xué)基金委員會信息科學(xué)部專家評審組成員，電波環(huán)境特性及?；夹g(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科技委主任，電波傳播分會常務(wù)副主任，《電波科學(xué)學(xué)報》常務(wù)副主編、常務(wù)副總編，武漢大學(xué)、西安科技大學(xué)兼職教授、博士生導(dǎo)師，河南省地球物理學(xué)會副理事長。主要研究領(lǐng)域?yàn)槎滩ǔ暰嗬走_(dá)，電離層電波傳播和特殊介質(zhì)中波散射。先后主持我國第一部脈沖體制和第一部連續(xù)波體制天波超視距試驗(yàn)雷達(dá)、隨機(jī)介質(zhì)電波傳播等研究項(xiàng)目。在所獲的成果中，獲國家級科技進(jìn)步二等獎兩項(xiàng)，三等獎一項(xiàng)，省部級科技進(jìn)步獎十一項(xiàng)，發(fā)表論文110多篇。1991年開始享受政府特殊津貼，1994年被國家人事部授予國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號。江西南昌人。1962年畢業(yè)于武漢大學(xué)物理系，現(xiàn)任中國電波傳播研究所研究員。1991年被評為部級有突出貢獻(xiàn)專家，從1992年開始享受政府特殊津貼。“七五”規(guī)劃以來兼任了3屆國防科委目標(biāo)和傳輸專業(yè)組專家組成員和總裝目標(biāo)及其環(huán)境專業(yè)組顧問成員。多年來一直從事電波傳播和電磁散射方面的研究工作，先后主持和參加了核爆炸對無線電通信的影響、叢林通信、外測和預(yù)警系統(tǒng)對流層折射誤差修正、導(dǎo)彈噴焰對無線電信號的影響，微波遙感、地下目標(biāo)探測、地面和海面散射特性以及SAR圖像中軍用目標(biāo)的自動識別等課題的研究。在所獲的成果中，獲省、部級成果獎12項(xiàng)，其中全國科技大會獎1項(xiàng)，部級一等獎1項(xiàng)，與他人合作發(fā)表論文40多篇。

書籍目錄

第1章  概論　1.1  引言　　1.1.1  日地空間　　1.1.2  雷達(dá)環(huán)境　　1.1.3  電波環(huán)境信息　1.2  電波環(huán)境信息技術(shù)　　1.2.1  電波環(huán)境與雷達(dá)的關(guān)系　　1.2.2  電波環(huán)境信息技術(shù)學(xué)科概要　　1.2.3  電波環(huán)境信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展　1.3  雷達(dá)電波傳播方式和雷達(dá)電波波段　　1.3.1  雷達(dá)電波傳播方式　　1.3.2  雷達(dá)電波波段及其特性　1.4  雷達(dá)環(huán)境對雷達(dá)性能的影響　　1.4.1  雷達(dá)環(huán)境各區(qū)域特征　　1.4.2  不同雷達(dá)環(huán)境對雷達(dá)電波傳播的影響　　1.4.3  雷達(dá)方程中的傳播損耗　　1.4.4  雷達(dá)電波傳播的折射　　1.4.5  雷達(dá)干擾與噪聲環(huán)境對雷達(dá)的影響　　1.4.6  雜波對雷達(dá)的影響　　1.4.7  其他效應(yīng)對雷達(dá)的影響第2章  地面、海面環(huán)境與雷達(dá)電波特性　2.1  概述　　2.1.1  方向圖傳播因子　　2.1.2  后向散射系數(shù)　　2.1.3  幾何角的關(guān)系　2.2  地面、海面的媒質(zhì)特性　　2.2.1  純水的復(fù)介電常數(shù)　　2.2.2  冰的介電常數(shù)　　2.2.3  海水的介電常數(shù)　　2.2.4  土壤的介電常數(shù)　　2.2.5  典型地面的電參數(shù)　2.3  地面、海面的傳播衰減　　2.3.1  地波傳播衰減計(jì)算　　2.3.2  均勻光滑球形地面衰減　　2.3.3  粗糙海面附加傳播衰減　2.4  地、海面反射　　2.4.1  平面反射系數(shù)和透射系數(shù)　　2.4.2  地、海面反射系數(shù)　　2.4.3  Fresnel橢球和反射Fresnel區(qū)　　2.4.4  擴(kuò)散因子　　2.4.5  表面粗糙度對反射系數(shù)的影響　2.5  地面障礙繞射　　2.5.1  光滑地球表面繞射　　2.5.2  山脊繞射　　2.5.3  圓頂形障礙的繞射計(jì)算　　2.5.4  多重障礙繞射　2.6  多徑干涉效應(yīng)　　2.6.1  產(chǎn)生機(jī)制　　2.6.2  多徑傳播的天線方向圖因子　　2.6.3  多徑效應(yīng)引起的角度誤差　2.7  植被樹林的衰減　2.8  地海雜波理論模型　　2.8.1  簡單模型　　2.8.2  粗糙面散射理論模型　　2.8.3  雜波的起伏特性　2.9  地海雜波的測量技術(shù)　　2.9.1  測試原理　　2.9.2  測試技術(shù)　2.10  陸地表面雜波的測量數(shù)據(jù)　　2.10.1  幾種地形地物的散射特性和模型　　2.10.2  陸地雜波統(tǒng)計(jì)特性　2.11  海面雜波　　2.11.1  海面狀態(tài)描述　　2.11.2  海面雜波的一般特性　　2.11.3  海面雜波的統(tǒng)計(jì)特性與頻譜　　2.11.4  影響海面雜波特性的其他因素　　2.11.5  短波段海面雜波特性　2.12  飛鳥昆蟲和氣象雜波　　2.12.1  飛鳥昆蟲雜波　　2.12.2  氣象雜波第3章  對流層環(huán)境與雷達(dá)電波特性　3.1  概述　3.2  大氣無線電氣象參數(shù)與折射率　　3.2.1  大氣折射率N的變化　　3.2.2  對流層大氣折射率模型　　3.2.3  雨強(qiáng)　　3.2.4  水汽密度分布　3.3  大氣波導(dǎo)　　3.3.1  大氣波導(dǎo)的形成原因　　3.3.2  大氣波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和特征　　3.3.3  大氣波導(dǎo)出現(xiàn)率及特征量　　3.3.4  大氣波導(dǎo)傳播　　3.3.5  大氣波導(dǎo)超視距探測修正　　3.3.6  大氣波導(dǎo)預(yù)測　3.4  對流層頂與中層環(huán)境　　3.4.1  對流層頂層與中層環(huán)境特征　　3.4.2  平流層風(fēng)場　3.5  對流層衰減　　3.5.1  大氣氣體吸收　　3.5.2  降水衰減　　3.5.3  云霧、沙塵衰減　　3.5.4  對流層波導(dǎo)傳播損耗　3.6  對流層閃爍　3.7  大氣折射誤差修正　　3.7.1  大氣折射基本概念　　3.7.2  大氣折射誤差及修正第4章  電離層環(huán)境與雷達(dá)電波特性　4.1  概述　　4.1.1  電離層　　4.1.2  電離層的電離源　　4.1.3  電離層的形成及其形態(tài)　　4.1.4  電離層的測量方法　4.2  電離層環(huán)境參數(shù)估算　　4.2.1  E層參數(shù)估算［3］　　4.2.2  F2層參數(shù)估算［11］　4.3  電離層電子濃度剖面模型　　4.3.1  模型種類　　4.3.2  中國典型電離層數(shù)據(jù)　　4.3.3  電離層折射指數(shù)　4.4  電離層不均勻性與不規(guī)則變化　　4.4.1  Es層（突發(fā)E層）　　4.4.2  擴(kuò)展F層　　4.4.3  電離層行波式擾動　　4.4.4  突然電離層騷擾　　4.4.5  電離層暴　　4.4.6  極蓋吸收與極光吸收　4.5  電離層傳播信道特性　　4.5.1  電離層反射與折射　　4.5.2  電離層法拉第旋轉(zhuǎn)　　4.5.3  電離層色散　　4.5.4  多普勒效應(yīng)　　4.5.5  電離層傳播時延　4.6  電離層閃爍　　4.6.1  閃爍指數(shù)　　4.6.2  閃爍與頻率、天頂角的關(guān)系　　4.6.3  閃爍瞬時分布函數(shù)及譜特征　　4.6.4  閃爍形態(tài)的全球分布　　4.6.5  中國、東亞地區(qū)電離層閃爍統(tǒng)計(jì)　4.7  電離層返回散射傳播　　4.7.1  傳播機(jī)理與應(yīng)用　　4.7.2  返回散射電離圖　　4.7.3  最小時延線　　4.7.4  天波超視距雷達(dá)的坐標(biāo)變換　　4.7.5  返回散射回波能量　4.8  電離層傳播衰減　　4.8.1  天波雷達(dá)路徑傳播衰減[9]　　4.8.2  穿過電離層的雷達(dá)電波傳播衰減第5章  雷達(dá)噪聲與干擾環(huán)境　5.1  概述　　5.1.1  無線電噪聲干擾　　5.1.2  噪聲強(qiáng)度及其相關(guān)術(shù)語　5.2  噪聲電平的頻率關(guān)系　　5.2.1  0.1Hz～10kHz頻段噪聲電平　　5.2.2  10kHz～100MHz頻段噪聲電平　　5.2.3  100MHz～100GHz頻段噪聲電平　5.3  大氣氣體和地球表面的輻射噪聲　　5.3.1  晴空大氣亮溫（噪聲）　　5.3.2  地球表面亮溫（噪聲）　5.4  地球以外的噪聲源亮溫　　5.4.1  銀河系噪聲　　5.4.2  天體輻射　5.5  人為無線電噪聲　　5.5.1  預(yù)期值　　5.5.2  場強(qiáng)與極化　5.6  大氣無線電噪聲　　5.6.1  概述　　5.6.2  預(yù)期值　　5.6.3  中國大氣噪聲實(shí)際測量數(shù)據(jù)　5.7  無線電干擾　　5.7.1  非蓄意電臺干擾　　5.7.2  蓄意干擾第6章  電波傳播環(huán)境信息的實(shí)際運(yùn)用　6.1  電波折射修正的實(shí)際運(yùn)用　　6.1.1  根據(jù)折射修正雷達(dá)垂直面作用范圍圖　　6.1.2  根據(jù)折射修正雷達(dá)測量值　6.2  電波衰減的實(shí)際運(yùn)用　　6.2.1  根據(jù)傳播衰減修正雷達(dá)最大探測距離　　6.2.2  根據(jù)傳播衰減計(jì)算目標(biāo)回波功率密度　　6.2.3  短波地波超視距雷達(dá)傳播衰減的計(jì)算　　6.2.4  短波天波超視距雷達(dá)傳播衰減的計(jì)算　　6.2.5  超短波雷達(dá)傳播衰減的計(jì)算　　6.2.6  微波、毫米波雷達(dá)傳播衰減的計(jì)算　6.3  電波傳播環(huán)境中雷達(dá)性能評估　　6.3.1  概述　　6.3.2  拋物方程（PE）方法[9,10]　　6.3.3  傳播環(huán)境中雷達(dá)性能評估

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　　《"十一五"國家重點(diǎn)圖書出版規(guī)劃項(xiàng)目：雷達(dá)環(huán)境與電波傳播特性》所涉及的內(nèi)容與知識為雷達(dá)系統(tǒng)提供設(shè)計(jì)所需的大量電波環(huán)境數(shù)據(jù)，具有公用性和通用性。本書以電波環(huán)境為線索，既反映了電波環(huán)境和電波傳播學(xué)科的發(fā)展新動向和新成果，又針對各種雷達(dá)的需求，集中而有效地提供設(shè)計(jì)所需的大量電波環(huán)境數(shù)據(jù)，形成了適合工程科技人員研究、雷達(dá)設(shè)計(jì)師使用的新寫作體系。本書并注意到所用數(shù)據(jù)與當(dāng)前電波傳播和電波環(huán)境的國標(biāo)、軍標(biāo)的銜接。本書理論闡述力求深入淺出，電波環(huán)境數(shù)據(jù)力求可靠全面、方便實(shí)用和本國化。

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