蒸发波导模型概述

蒸发波导是在海上低空环境中发生概率最高的一种大气波导,可有效利用蒸发波导传播条件使雷达实现远距离目标探测。本文分析了海上大气波导的形成条件,阐述了蒸发波导模型提出的重要意义。综述了几种典型的蒸发波导模型研究应用状况。最后,展望了未来的研究工作方向。     

海上蒸发波导模型的初步研究

雷达电磁波在大气环境中会出现异常传播现象,尤其在陷获折射条件下,形成大气波导传播。在介绍大气波导现象的基础上,初步研究两种经典计算蒸发波导的经验模型:Paulus-Jeske(P-J)模型和伪折射率模型,分别推导出蒸发波导高度方程,最后对两种模型作了分析研究。     

蒸发波导条件下电磁波传播衰减的敏感性分析

利用P-J模型,得到不同气象参数条件下的蒸发波导折射率剖面.然后利用抛物(PE)方程模型分析蒸发波导条件下气象参数变化对电磁波传播衰减的影响.为利用气象数据和蒸发波导参数研究电磁波传播距离提供依据.     

蒸发波导环境下海上超视距通信应用研究

提出不同条件下蒸发波导预测方法:基于水文气象条件的海上舰艇蒸发波导预测模型选择方法和基于GPS信号利用贝叶斯正则化BP神经网络反演蒸发波导的方法;结合舰艇微波频段通信模式及电磁波在蒸发波导环境下的传输损耗,研究蒸发波导环境下海上超视距通信,定量估算出最大有效通信距离,仿真结果表明蒸发波导环境下微波频段通信可达视距范围之外;研究超视距通信电磁盲区分布特征及影响因素;建立蒸发波导环境下舰艇超视距通信模型及应用流程.结合实际海上通信需求,提出蒸发波导环境下舰艇海上超视距通信应用.     

蒸发波导环境下海上超视距通信应用研究

提出不同条件下蒸发波导预测方法:基于水文气象条件的海上舰艇蒸发波导预测模型选择方法和基于GPS信号利用贝叶斯正则化BP神经网络反演蒸发波导的方法;结合舰艇微波频段通信模式及电磁波在蒸发波导环境下的传输损耗,研究蒸发波导环境下海上超视距通信,定量估算出最大有效通信距离,仿真结果表明蒸发波导环境下微波频段通信可达视距范围之外;研究超视距通信电磁盲区分布特征及影响因素;建立蒸发波导环境下舰艇超视距通信模型及应用流程。结合实际海上通信需求,提出蒸发波导环境下舰艇海上超视距通信应用。     

蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响

蒸发波导作为海洋大气环境中一种最常见的波导类型,是影响雷达电磁波传播的重要因素之一。本文利用一次海洋调查的蒸发波导数据,分析蒸发波导的统计特征规律,并通过雷达回波的几何成像原理,对海浪雷达回波图像进行仿真分析。在此基础上考虑蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响,结果表明:蒸发波导对X波段雷达架设位置选取以及反演效果都有着重要的影响;当存在蒸发波导时,雷达回波图像能够包含更多的海浪信息,从而提高海浪信息的反演精度。     

蒸发波导探测与雷达超视距一致性实验研究

利用出现概率较高的蒸发波导实现舰船雷达、通信等电子系统进行超视距探测和信号传播是目前的研究热点.为了检验蒸发波导的出现与雷达超视距探测的相互关系,采用精度高、反应速度快的大气波导测试仪在海面上空进行蒸发波导的实际测量,同时也利用海岸上的雷达进行探测.实测结果表明,当雷达的工作区域出现蒸发波导时,雷达能够实现超视距探测,且随着蒸发波导的强度不同,雷达探测信号的强度也相应地发生改变,证明了蒸发波导的实际测量与雷达信号实现超视距传播的一致性.     

基于改进BP神经网络的GPS信号反演蒸发波导研究

海上蒸发波导的存在,对舰载通信、雷达等电子装备产生严重影响,蒸发波导的准确预测是保证舰载电子装备对波导有效利用的前提。研究基于神经网络利用GPS信号接收功率反演蒸发波导的算法流程,提出采用贝叶斯正则化训练方法改进的BP神经网络的方法原理和计算步骤,实现了对蒸发波导的仿真反演。仿真结果表明,贝叶斯正则化BP神经网络能够实时高效反演蒸发波导高度和大气修正折射指数剖面,且在存在干扰的条件下反演结果更为真实可信。     

利用高级传输模型分析雷达探测距离对蒸发波导高度的敏感性

海上蒸发波导的高发生概率、大覆盖范围使其在雷达探测性能的评估上起到了不可忽视的作用。本文利用高级传输模型(APM)理论分析了雷达作用距离对蒸发波导高度的敏感性。为今后利用蒸发波导参数预测雷达的作用距离提供理论依据。     

大气波导对舰载雷达探测性能的影响

大气波导现象会对海军舰艇上雷达装备的探测性能产生严重影响。主要从雷达探测距离、发现概率和探测盲区等方面,结合当前的研究成果,对蒸发波导和表面波导对舰载雷达探测性能的影响进行了总结概述,为更好地利用舰载雷达装备提供了参考,并为下一步的研究奠定基础。