时变海面雷达目标散射现象学模型 许小剑 9787118084658 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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许小剑 著

图书标签:

• 海面雷达
• 目标散射
• 散射现象学
• 时变海面
• 雷达目标
• 海洋遥感
• 电磁散射
• 数值模拟
• 信号处理
• 海洋环境

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118084658

商品编码：29377100507

包装：平装

出版时间：2013-01-01

基本信息

书名：时变海面雷达目标散射现象学模型

定价：188.00元

作者：许小剑

出版社：国防工业出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787118084658

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.822kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《时变海面雷达目标散射现象学模型》汇集了作者近年来在时变海面舰船目标宽带雷达散射特性建模领域基础理论与仿真应用的研究成果。
　　《时变海面雷达目标散射现象学模型》利用4大部分、12章的篇幅对时变海面舰船目标雷达散射现象及其建模与仿真做了较全面的论述。其中，部分由～3章组成，介绍时变海面电磁散射建模的基本理论和方法，分别对海谱模型、时变粗糙海而生成方法和粗糙海面的电磁散射计算技术进行了讨论。第2部分由第4～7章构成，主要研究时变海面的后向散射调制特性及其统计模型．讨论了时变海面的多普勒谱特性、后向散射信号调制机理、海杂波统计模型、以及空一时相关海杂波的统计建模与仿真技术。第8～9两章构成本书的第3部分，讨论时变海面舰船目标的雷达散射建模、仿真与散射机理分析，重点研究了海面舰船目标的水动力运动特性模型和多径散射模型。第4部分由0～12章构成，阐述时变海面与目标的高分辨率雷达成像特性建模、散射现象分析及其在目标探测识别中的应用，包括海面目标的一维高分辨率距离像、二维合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达（ISAR）成像以及宽带单脉冲三维成像等。
　　《时变海面雷达目标散射现象学模型》可供海洋遥感、空间对地高分辨率观测、雷达现象学、目标与环境特性技术、雷达和武器系统仿真等技术领域的研究人员和工程技术人员参考，也可作为相关高校教师和研究生的教学与研究参考书。

目录

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作者介绍

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　　许小剑，1963年生，江西万安人。1983年获合肥工业大学工学学士学位。1986年获航天部二院工学硕士学位，1994年英国帝国理工高级访问学者，2002年获美布拉斯加大学博士学位。1986年起在航天二院207所从事科研和管理工作。先后任研究员、室主任、副所长和所长；1999年至2002年在美布拉斯加大学环境遥感实验室研修并获博士学位；2003年到北京航空航天大学电子信息工程学院任职。现为信号与信息处理学科责任教授。主要研究领域包括遥感特征建模、分析与处理、雷达成像与目标识别、智能化信息处理等。获国家科技进步二等奖1项、部级科技进步一等奖2项、二等奖4项，1995年获国务院特殊津贴，1998年被评为航天总公司有突出贡献专家。发表学术论文200余篇，其中SCI和EI检索论文约150篇，合作出版专著与教材4部。李晓飞，1983年生。河南南阳人。2005年7月获北京航空航天大学工学学士学位，2011年1月获北京航空航天大学工学博士学位，现就职于航天科工集团第二研究院。主要研究方向包括海面电磁散射特性计算、海杂波建模、雷达目标特征提取与识别等。发表SCl、EI检索论文多篇。刁桂杰，1982年生，河北沧州人。2005年和2008年分别获燕山大学电子信息工程专业工学学士学位和信号与信息处理专业工学硕士学位。现就读于北京航空航天大学，攻读信号与信息处理专业博士学位，主要研究方向为SAR回波信号建模、高分辨率雷达成像等。姜丹，1981年生，河北保定人。2004年获河北工业大学信息工程学院电子信息工程专业工学学士学位，2007年获天津大学电子信息工程学院信号与信息处理专业硕士学位，2011年1月获北京航空航天大学电子信息工程学院信号与信息处理专业博士学位。现为国家知识产权局局审查协作北京中心审查员。主要研究领域包括雷达信号处理、电磁散射建模等，在外发表学术论文8篇。

文摘

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序言

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图书简介：时变海面雷达目标散射现象学模型 概述 本书深入探讨了时变海面雷达目标散射现象学模型的构建与应用，聚焦于理解和预测海面目标在复杂时变环境下的雷达回波特性。随着雷达技术的飞速发展以及海洋探测需求的日益增长，对海面目标散射机理的精确建模变得至关重要。本书旨在提供一个全面、系统的理论框架和实践指导，帮助研究人员和工程师掌握构建和运用时变海面雷达目标散射模型的核心技术。 内容详述 第一部分：理论基础与背景 海洋环境的复杂性与时变性： 详细阐述了海洋环境的诸多影响因素，包括但不限于海浪、海流、风速、风向、潮汐以及海洋生物等。重点分析了这些因素如何随时间动态变化，进而对雷达信号的传播和目标散射产生显著影响。例如，海浪的起伏会改变目标相对于雷达的姿态，风速的风应力会引起海面的倾斜和形变，这些都直接影响了雷达回波的幅度、相位和极化信息。 雷达目标散射理论回顾： 系统梳理了经典雷达目标散射理论，包括几何光学法、物理光学法、米氏散射理论等。对各种方法的适用范围、优缺点以及在海面目标散射建模中的应用局限性进行了深入分析。在此基础上，强调了传统静态散射模型难以准确描述海面目标的动态散射特性，为引入时变模型奠定理论基础。 现象学建模的意义与优势： 解释了现象学建模的定义、目的和基本思想。强调现象学模型侧重于通过物理现象的归纳和数学描述来揭示目标行为的本质规律，而不一定追求微观物理过程的精确解析。在处理复杂、非线性、难以精确解析的海洋环境和目标散射问题时，现象学模型展现出其独特的优势，能够以更简洁、更高效的方式实现对复杂散射特性的模拟和预测。 第二部分：时变海面环境建模 海浪时变模型的构建： 统计学海浪模型： 介绍了常用的统计学海浪谱模型，如Pierson-Moskowitz谱、JONSWAP谱等，并深入讨论了这些谱模型如何随风速、风向、海域深度等参数的变化而演化。 动力学海浪模型： 探讨了利用Navier-Stokes方程或其他流体力学方程来模拟海浪的动态演化过程。重点关注如何将风场、海底地形等输入参数转化为海面的时变表面高程和坡度。 波浪谱的时变演化： 分析了海浪谱在时间和空间上的动态变化，包括波浪的传播、衰减、破碎以及不同波浪分量之间的相互作用。 海面其他时变因素的建模： 海流对海面的影响： 模拟海流对海面形状和波浪特性的影响，例如海流的剪切作用可能导致波浪的畸变和破碎。 风场时变特性的描述： 讨论了如何获取和描述时变的风场信息，以及风场对海面粗糙度和波浪产生的直接影响。 潮汐对海面高度和形状的影响： 分析了潮汐周期性变化对海面参考高度和局部水深的影响，以及这些变化如何间接影响雷达回波。 第三部分：时变海面目标散射模型构建 目标姿态的时变分析： 目标在海浪中的运动模拟： 基于海洋动力学模型和目标浮力/重心参数，模拟目标在动态海面中的六自由度运动。这包括目标在波浪作用下的升沉、摇摆、纵荡、横荡、偏航和俯仰等运动。 目标倾角和方位角的时间演化： 详细分析了目标姿态（倾角、方位角）如何随海浪的起伏而动态变化，并探讨了如何将其与雷达探测的角度联系起来。 时变散射截面（RCS）的计算方法： 基于几何光学和物理光学的扩展： 如何将经典的几何光学（GO）和物理光学（PO）方法应用于动态目标和动态海面。重点在于如何处理目标表面法线向量和散射点随时间的变化。 时变电磁散射理论： 介绍了一些先进的电磁散射理论，如有限元方法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等，并探讨其在时变海面目标散射建模中的可行性和挑战。 经验模型与半经验模型的构建： 在缺乏精确物理模型的情况下，如何利用实测数据和统计分析构建描述时变散射特性的经验模型或半经验模型。这可能包括利用机器学习技术。 极化散射矩阵的时变特性： 极化散射矩阵的定义与物理含义： 回顾极化散射矩阵的基本理论，并解释其在描述目标散射特性时的作用。 海面环境对极化散射的影响： 分析了海浪、海面粗糙度以及目标姿态变化如何影响散射矩阵的各个元素，导致极化特性的时变。 极化散射矩阵的时变建模： 探讨了如何建立描述极化散射矩阵随时间变化的数学模型，包括其幅度、相位以及不同极化分量之间的耦合关系。 第四部分：模型验证与应用 模型验证方法： 与实测数据的对比分析： 强调了利用实际雷达观测数据对模型进行验证的重要性。介绍了数据采集、预处理以及模型与数据进行误差分析的方法。 与其他模型结果的比较： 将本书提出的模型结果与现有成熟模型的预测结果进行对比，以评估模型的性能和优势。 敏感性分析： 对模型中的关键参数进行敏感性分析，以了解不同环境参数和目标参数对散射特性的影响程度。 时变海面雷达目标散射模型的应用： 目标探测与识别： 如何利用时变散射模型来提高海面目标在复杂海况下的探测概率和降低虚警率。 目标参数估计： 应用模型来更精确地估计海面目标的运动状态、姿态以及散射特性。 雷达信号设计与优化： 基于对海面目标散射特性的深入理解，优化雷达的发射信号、接收处理以及天线设计，以获得更好的探测性能。 海洋环境监测与遥感： 探讨了如何利用雷达回波的时变散射特性来反演海洋环境参数，例如海浪谱、风场等。 水面舰艇、潜艇浮出水面、海上平台等的雷达散射特性模拟。 第五部分：前沿研究与未来展望 时变海面目标散射建模的前沿进展： 介绍当前研究领域的热点问题，例如多尺度、多物理量耦合模型，以及在机器学习和人工智能辅助建模方面的最新进展。 面临的挑战与未来的研究方向： 指出当前模型在计算复杂度、数据获取、精确度以及普适性等方面存在的挑战，并提出未来可能的研究方向，例如更精细的微观物理机制建模、跨尺度耦合模型、面向特定应用场景的定制化模型等。 计算效率与实时性要求： 探讨如何提高模型的计算效率，以满足实时处理的需求，例如通过并行计算、模型降阶等技术。 结论 本书系统性地阐述了时变海面雷达目标散射现象学模型的理论基础、构建方法、验证手段以及应用前景。通过深入分析海洋环境的时变特性、目标在动态环境中的运动规律以及电磁散射机理，本书提供了一套完整的建模框架。本书适合从事雷达系统研发、信号处理、海洋探测、目标识别等领域的研究人员、工程师以及相关专业的硕博士研究生阅读参考。它不仅有助于提升对海面目标雷达散射特性的理解，更能为相关技术的进步提供重要的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，厚实的封皮拿在手里份量十足，那种沉甸甸的感觉立刻传递出内容的专业性和深度。主色调的选取非常大气，虽然具体细节我记不太清了，但整体视觉冲击力很强，给人一种严谨治学的印象。内页的排版布局也做得相当考究，字体大小适中，行距恰到好处，即便是面对复杂的公式和图表，阅读起来也不会感到吃力。更值得称赞的是，很多关键概念和推导过程都配有清晰的插图和示意图，这对于理解那些抽象的物理现象起到了极大的辅助作用。拿到书的时候，我特意翻阅了目录和前言，能感受到作者在结构组织上的匠心独运，从基础理论的铺陈到具体模型的建立，逻辑脉络清晰流畅，预示着这是一部体系完整、内容扎实的高水平学术著作。总而言之，从物理接触的第一印象来看，这绝对是那种值得被长期珍藏在书架上，并时不时翻阅参考的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的总体评价是：它成功地架起了一座沟通理论前沿与实际应用难点的坚实桥梁。很多顶尖的研究成果往往停留在晦涩的期刊论文层面，难以被更广泛的工程界所吸收和转化，而这本书有效地弥补了这一鸿沟。它不仅系统地梳理了该领域几十年的发展脉络，更重要的是，它指出了现有模型在处理复杂环境下的局限性，并提出了富有建设性的改进方向。这让我感受到了作者作为领域内资深专家的责任感和前瞻性，他没有止步于介绍“已知”，而是努力探索“未知”的边界。这本书不应仅仅被视为一本专业书籍，更应被视为一个研究方向的“路线图”，对于指导未来的研究工作具有不可估量的启发意义。

评分☆☆☆☆☆

作为一名实际工作者，我最看重的是工具书的实用性和可操作性。这本书在这方面的表现非常出色，它不仅仅是理论的堆砌，更是提供了许多可以直接应用于实际问题分析的工具和方法。书中对于模型参数的敏感性分析部分，写得尤为精彩，清晰地指出了哪些变量对最终结果的影响最为显著，这对于工程应用中的资源配置和误差控制至关重要。我尝试将书中的某些简化模型应用到我们正在进行的一个项目中，发现其结果比我们之前依赖的经验公式准确率有了显著提升。当然，要完全掌握并灵活运用这些高级模型，需要投入相当的时间和精力去消化吸收，但这种“高投入”带来的“高回报”是毋庸置疑的。它更像是一本“实战手册”，而不是泛泛而谈的入门读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术深度和广度，确实超出了我最初的预期。我本来以为可能侧重于某一个单一的理论框架，但深入阅读后发现，它巧妙地整合了多个前沿领域的知识点，构建了一个非常全面的分析体系。作者在论述过程中，没有停留在简单的现象描述层面，而是深入到微观机理的探究，这使得模型具有极强的解释力和预测力。我特别欣赏它在处理那些“棘手”的非理想化情况时的处理方式，往往能提供比现有标准教科书更精细、更贴合实际的修正和拓展。阅读过程中，我发现自己需要频繁地查阅一些基础文献来跟上作者的思维节奏，这反而促使我进行了一次高质量的知识复习和重构。对于任何一个想要在相关领域进行深入研究的人来说，这本书无疑提供了一个极高的起点和极具价值的参考坐标系，是思维训练的绝佳材料。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的行文风格非常具有个人特色，有一种老派学者特有的严谨与克制，但又不失其洞察世界的锐利。作者的语言精准、用词考究，每一个专业术语的使用都无可挑剔，体现出他对领域内历史和现状的了如指掌。我尤其喜欢他偶尔在关键点上穿插的那些富有哲理性的思考，这些小小的“插曲”像是给冰冷的技术论证注入了一丝人文关怀，让阅读过程不至于变得枯燥。这种深厚的文字功底，使得即便是面对高度抽象的数学推导，也能感受到作者背后清晰的物理图像和逻辑支撑。对于初学者而言，可能需要适应这种略带“学术腔”的表达方式，但对于有一定基础的人来说，这种深沉而富有韵味的叙述方式，无疑是一种享受。