●第1章緒論1
1.1蒸發波導的研究背景與意義1
1.2蒸發波導的研究歷史和現狀5
1.2.1蒸發波導修正折射率剖面的測量方法和預測模型研究7
1.2.2蒸發波導高度時空分布規律研究10
1.2.3蒸發波導環境特性實時監測及短期預報方法研究12
1.2.4蒸發波導中的電磁波傳播理論和傳播模型研究14
1.2.5蒸發波導對船載電子繫統的應用影響研究16
1.3本書的主要內容16
本章參考文獻18
第2章蒸發波導的基本概念24
2.1對流層折射24
2.1.1球面分層大氣中的折射定律24
2.1.2射線的曲率半徑25
2.1.3折射的分類26
2.1.4修正折射率28
2.2對流層大氣波導的分類29
本章小結30
本章參考文獻30
第3章蒸發波導預測模型31
3.1大氣運動的基本概念31
3.1.1大氣運動的基本方程31
3.1.2大氣中尺度環流31
3.1.3莫寧-奧布霍夫相似理論32
3.2蒸發波導預測模型——PJ模型33
3.2.1PJ模型的基本理論33
3.2.2計算機仿真結果35
3.3蒸發波導預測模型——偽折射率模型37
3.3.1偽折射率模型的基本理論37
3.3.2計算機仿真結果40
3.4蒸發波導預測模型——NPS模型41
3.4.1NPS模型42
3.4.2NPS模型在穩定條件下的改進44
3.5蒸發波導高度對氣像要素的敏感性分析46
3.6冷空氣條件下不同蒸發波導預測模型的對比48
3.6.14種蒸發波導預測模型的對比49
3.6.2冷空氣條件下的電磁波傳播實驗56
本章小結63
本章參考文獻63
第4章蒸發波導高度時空分布規律65
4.1蒸發波導統計分析的方法與數據源65
4.2世界海洋蒸發波導高度的時空分布規律及其成因分析70
4.2.1世界海洋蒸發波導高度的時空分布規律70
4.2.2世界海洋蒸發波導高度的時空分布規律的成因分析74
4.3西太平洋蒸發波導高度的時空分布規律及其成因分析77
4.3.1西太平洋蒸發波導高度的時空分布規律77
4.3.2西太平洋蒸發波導高度的時空分布規律的成因分析82
4.4中國南海蒸發波導高度的時空分布規律及其成因分析87
4.4.1中國南海蒸發波導高度的時空分布規律88
4.4.2中國南海蒸發波導高度的時空分布規律的成因分析94
4.5亞丁灣蒸發波導高度的時空分布規律及其成因分析96
4.5.1亞丁灣蒸發波導高度的時空分布規律97
4.5.2亞丁灣蒸發波導高度的時空分布規律的成因分析104
4.6蒸發波導高度時空分布規律的實驗驗證106
4.6.1海上實驗概況106
4.6.2海上實驗結果107
本章小結108
本章參考文獻109
第5章蒸發波導環境特性實時監測及短期預報方法110
5.1蒸發波導環境特性實時監測方法110
5.1.1蒸發波導環境特性實時監測方法概述110
5.1.2船載氣像觀測繫統的組成及其測量數據的可靠性分析111
5.1.3蒸發波導預測模型對氣像參數誤差敏感性分析116
5.1.4傳感器類型選擇及其安裝位置建議122
5.2蒸發波導環境特性短期預報方法123
5.2.1基於GFS數據的蒸發波導環境特性短期預報方法123
5.2.2基於WRF模型的蒸發波導環境特性短期預報方法126
本章小結131
本章參考文獻131
第6章蒸發波導與海水蒸發量的關繫132
6.1概述132
6.2數據和方法133
6.2.1數據133
6.2.2數據處理與分析方法135
6.3蒸發波導高度和蒸發量關繫的定性分析135
6.3.1蒸發波導高度和蒸發量時空演變的基本特征135
6.3.2蒸發波導高度和蒸發量經驗正交函數分析結果137
6.3.3海面風速和海水表面溫度的相對影響分析140
6.4通過蒸發量定量估算蒸發波導高度144
6.4.1氣海環境因素的敏感性分析144
6.4.2定量關繫的統計分析146
本章小結150
本章參考文獻150
第7章蒸發波導中的電磁波傳播模型153
7.1射線追蹤模型153
7.1.1射線追蹤模型簡介153
7.1.2射線及幾何光學的基本原理153
7.1.3射線追蹤模型的推導154
7.2拋物方程模型156
7.2.1拋物方程簡介156
7.2.2拋物方程模型的推導156
7.2.3拋物方程的解法159
7.2.4邊界條件、初始場及電磁波傳播路徑損失165
7.3混合模型168
本章小結168
本章參考文獻169
第8章海洋蒸發波導中的電磁波傳播特性170
8.1水平均勻蒸發波導中的電磁波傳播仿真結果170
8.1.1射線追蹤模型下水平均勻蒸發波導中的電磁波傳播仿真結果170
8.1.2拋物方程模型下水平均勻蒸發波導中的電磁波傳播仿真結果170
8.2水平不均勻蒸發波導對電磁波傳播的影響173
8.2.1水平不均勻蒸發波導特性分析173
8.2.2仿真計算175
8.2.3海上實驗結果及分析180
8.3海上障礙物對蒸發波導中的電磁波傳播的影響184
8.3.1障礙物模型184
8.3.2仿真計算185
8.3.3海上實驗結果及分析190
8.4海面粗糙度對蒸發波導中的電磁波超視距傳播的影響194
8.4.1海面粗糙度的計算方法194
8.4.2仿真計算結果及分析195
8.5海洋蒸發波導信道的多徑效應分析及實驗197
8.5.1模型的理論和方法198
8.5.2仿真條件計算結果及分析198
8.5.3實驗數據及解釋201
8.6蒸發波導信道的頻率響應205
8.6.1頻率響應的計算方法205
8.6.2仿真計算206
8.6.3海上實驗及結果分析210
本章小結214
本章參考文獻215
第9章蒸發波導數據傳輸繫統217
9.1蒸發波導數據傳輸繫統的輔助決策方法217
9.1.1蒸發波導信道的路徑損失218
9.1.2通信繫統能力的計算219
9.1.3輔助決策方法的確定220
9.2蒸發波導數據傳輸繫統的參數優化221
9.2.1很優天線高度221
9.2.2很優工作頻率223
9.3蒸發波導數據傳輸繫統的可通概率224
9.3.1可通概率的計算方法224
9.3.2可通概率計算結果225
9.4海上實驗驗證229
9.4.1實驗概況229
9.4.2實驗驗證結果230
本章小結231
第10章蒸發波導反演方法232
10.1蒸發波導反演的概況232
10.2利用電磁波傳播路徑損失反演蒸發波導修正折射率剖面234
10.2.1利用基於地形拋物方程模型得到的路徑損失反演蒸發波導修正折射率剖面的方法234
10.2.2TPEM模型對電磁波傳播路徑損失的數值模擬及反演仿真235
10.3利用雷達海雜波反演蒸發波導修正折射率剖面239
10.3.1反演步驟及過程239
10.3.2雷達海雜波相關模型和功率求解241
10.3.3正向模型的數值模擬及反演仿真246
本章小結248
本章參考文獻249
第11章基於BP神經網絡算法的蒸發波導預測模型250
11.1基於BP神經網絡算法的蒸發波導建模基本原理250
11.1.1BP神經網絡算法250
11.1.2訓練及驗證數據253
11.1.3訓練次數對均方根誤差的影響254
11.2穩定與不穩定條件下的訓練結果對蒸發波導預測模型的影響259
11.2.1不穩定條件下的訓練結果及分析260
11.2.2穩定條件下的訓練結果及分析263
本章小結267
本章參考文獻267
第12章蒸發波導環境數據庫軟件268
12.1軟件設計的總體思路268
12.2海區網格選擇功能模塊268
12.3海區網格蒸發波導特性功能模塊270
12.4全球蒸發波導特性功能模塊272
12.5西太平洋蒸發波導特性功能模塊274
12.6蒸發波導剖面預測功能模塊275
本章小結276
本書繫統地介紹了近海面蒸發波導的理論模型與特性。全書共12章，內容包括緒論、蒸發波導的基本概念、蒸發波導預測模型、蒸發波導高度時空分布規律、蒸發波導環境特性實時監測及短期預報方法、蒸發波導與海水蒸發量的關繫、蒸發波導中的電磁波傳播模型、海洋蒸發波導中的電磁波傳播特性、蒸發波導數據傳輸繫統、蒸發波導反演方法、基於BP神經網絡算法的蒸發波導預測模型、蒸發波導環境特性數據庫軟件。本書融入了作者團隊10餘年來在蒸發波導方面的科研成果，納入了作者團隊在國內外重要期刊上發表的20餘篇論文，同時也參考了少量國內外相關的研究成果。
本書對近海面蒸發波導的理論模型與特性敘述詳盡，理論、方法與技術的分析力求繫統深入，闡述深入淺出，便於自學。本書可供通信工程、雷達工程、電子對抗、頻譜監測、海洋工程、海洋監測、海洋開發等領域的科研教學人員、研究生和本科生參考。
