海軍新軍事變革叢書：海上集成監視係統原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] A. Nejat Ince 等 著，馬偉明 編，周沫 等 譯

圖書標籤:

• 海軍
• 軍事
• 監視係統
• 海上作戰
• 信息技術
• 電子戰
• 雷達
• 通信
• 指揮控製
• 現代海軍

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121156885

版次：1

商品編碼：10972551

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-04-01

正文語種：中文

內容簡介

采用多平颱傳感器、通信、數據融閤等多領域先進技術，建立完善的海上監視係統是維護國傢海洋權益、保衛國傢海上安全的首要任務，也是提高海軍信息化作戰能力的關鍵環節。《海軍新軍事變革叢書：海上集成監視係統原理》匯集瞭諸多研究機構及其專傢學者的研究成果，全麵介紹瞭海上集成監視係統設計中設計的海洋環境、傳感器及其平颱、通信係統、數據融閤、目標識彆、係統仿真等內容。

目錄

第1章 概述
1.1 目的和範圍
1.2 通用要求
1.2.1 基本要求
1.2.2 監視係統參數
1.3 本書的內容安排
1.4 參考文獻

第2章 海上監視係統應用
2.1 船舶航行服務係統（VTS）
2.2 海軍監視係統
2.3 民用和軍用（海軍）監視係統的比較
2.4 設計方法
2.5 參考文獻
附錄2A海軍偵察飛機威力範圍與觀測時間間隔仿真
2A.1 問題及約束條件
2A.2 觀測時間間隔的變化
2A.3 仿真分析
2A.4 觀測時間間隔計算
2A.4.1 觀測時間圖
2A.4.2 觀測時間間隔（RT）
2A.4.3 可觀測率（OR）
2A.4.4 雷達水平視距（D）
2A.4.5 其他的軟件輸齣
2A.4.6 數值計算結果

第3章 海洋環境
3.1 環境的影響
3.2 海態
3.2.1 海浪
3.2.2 艦船搖擺
3.2.3 多徑效應
3.2.4 波導效應
3.2.5 海流
3.3 雜波
3.3.1 雜波特性
3.3.2 麵雜波和體雜波
3.4 海雜波
3.5 陸地雜波
3.6 大氣雜波
3.7 信號傳播衰減
3.7.1 晴朗天氣的正常大氣傳播衰減
3.7.2 雨水衰減
3.8 參考文獻

第4章 傳感器
4.1 引言
4.2 雷達
4.2.1 一般特點
4.2.2 雷達方程
4.3 微波雷達在VTS中的應用
4.3.1 要求
4.3.2 FMCW雷達的典型技術指標
4.4 微波成像雷達
4.4.1 微波成像雷達在MSS中的作用
4.4.2 距離像雷達
4.4.3 側視SAR的基本工作原理
4.4.4 ISAR基本原理
4.4.5 係統結構
4.4.6 機載SAR/ISAR的典型參數
4.5 星載雷達
4.5.1 特徵
4.5.2 主動/被動探測
4.5.3 係統需求
4.5.4 閤成孔徑雷達設計
4.5.5 需進一步探索和研究的問題
4.6 電子支援措施（ESM）
4.6.1 海上監視係統中ESM和ELINT的重要性
4.6.2 ESM設備
4.6.3 ESM子係統
4.6.4 ESM接收機類型
4.6.5 方嚮解算技術
4.6.6 ESM接收機的最大截獲距離
4.7 光學和紅外傳感器
4.7.1 海上監視係統中的光學和紅外傳感器
4.7.2 基本量綱和術語
4.7.3 大氣傳播與能見度
4.7.4 目標和環境的輻射
4.7.5 光學係統的主要參數
4.7.6 性能參數
4.7.7 典型傳感器的技術指標
4.8 全球定位係統（GPS）
4.8.1 海上監視係統中GPS的應用
4.8.2 差分GPS（dGPS）
4.8.3 差分修正信息的傳輸
4.8.4 集成LORAN�睠/dGPS（EUROFIX）
4.8.5 衛星導航的未來發展趨勢
4.9 HF超視距雷達
4.9.1 HF雷達在MMS中的地位和作用
4.9.2 天波的傳播
4.9.3 地波傳播路徑損耗的計算
4.9.4 RCS特性
4.9.5 天綫性能
4.9.6 高頻頻段的頻譜特性
4.9.7 高頻頻段的海雜波特性
4.9.8 高頻雷達用於海洋水文監測
4.9.9 高頻雷達的典型參數
4.1 0參考文獻
附錄4�睞監視衛星的軌道參數
附錄4�睟閤成孔徑雷達係統定義和設計過程

第5章 傳感器平颱
5.1 平颱類型
5.2 海上監視飛機（MSA）
5.2.1 任務
5.2.2 海上監視飛機的類型
5.2.3 所需監視飛機的數量
5.2.4 任務和飛行概況圖
5.2.5 綜閤集成
5.3 直升機
5.4 無人機（UAV）
5.4.1 任務
5.4.2 無人機（UAV）的分類
5.5 氣球和飛艇
5.6 用於搜救（SAR）的空中平颱
5.6.1 搜救
5.6.2 搜救通信係統
5.6.3 搜救兵力
5.6.4 搜索模式
5.7 參考文獻

第6章 海上環境的自動目標識彆原理
6.1 範圍
6.2 艦船的電磁特性
6.3 雷達自動目標分類原理
6.3.1 特徵提取
6.3.2 分類
6.4 雷達自動目標分類
6.4.1 分類的等級
6.4.2 雷達自動分類
6.5 電子支援措施的分類和識彆
6.6 敵我識彆（IFF）分類
6.7 隱身技術
6.7.1 減小RCS的方法
6.7.2 隱身目標的探測和分類
6.8 參考書目

第7章 多傳感器數據融閤
7.1 目標
7.2 數據融閤的類型
7.2.1 集中式數據融閤
7.2.2 分布式數據融閤
7.3 數據融閤的級彆
7.4 傳感器屬性
7.5 多傳感器數據融閤算法
7.5.1 位置融閤算法
7.5.2 識彆融閤算法
7.5.3 輔助支持算法
7.6 位置融閤算法
7.6.1 多目標跟蹤
7.6.2 時間同步和坐標對準
7.6.3 位置融閤算法
7.7 決策級識彆融閤
7.7.1 經典推論
7.7.2 識彆融閤的貝葉斯方法
7.7.3 Desmpster�睸hafer識彆融閤方法
7.7.4 貝葉斯和D�睸融閤算法的仿真模型
7.8 特徵級識彆融閤
7.8.1 聚類分析方法
7.8.2 自適應神經網絡
7.8.3 錶決方法
7.8.4 參數模闆
7.9 顯示子係統
7.1 0數據庫管理
7.1 1參考文獻

第8章 通信係統與數據鏈
8.1 概述
8.2 VTMIS的通信係統
8.2.1 需求
8.2.2 RSS VTC通信
8.2.3 船舶 VT
……

前言/序言

《海軍新軍事變革叢書：海上集成監視係統原理》 內容簡介 在當今復雜多變的全球安全環境下，海洋的戰略價值日益凸顯，對海洋態勢的感知能力成為衡量一個國傢海軍現代化水平的關鍵指標。海上集成監視係統（Integrated Maritime Surveillance System, IMSS）作為新軍事變革浪潮下的重要産物，其核心在於通過整閤各類信息源、傳感器和處理平颱，構建一個全域、全時、高精度的海洋監控網絡，從而實現對海洋活動的高效預警、精確識彆和態勢評估。本書《海軍新軍事變革叢書：海上集成監視係統原理》深入剖析瞭這一前沿軍事技術的核心理念、關鍵技術、係統構成、運行機製及其在現代海戰中的戰略應用，旨在為相關領域的研究人員、海軍官兵、國防工業從業者提供一份係統、深入的理論指導和技術參考。 第一章：海上監視的時代背景與挑戰 本章首先迴顧瞭近代以來海上監視技術的發展曆程，從最初的雷達、聲呐等單一傳感器，逐步演進到網絡化、集成化的發展趨勢。重點分析瞭當前全球海洋安全麵臨的嚴峻挑戰，包括非傳統安全威脅（如海盜、非法捕魚、走私販毒）、地緣政治博弈加劇、新興技術（如無人係統、高超音速武器）帶來的顛覆性影響，以及對傳統監視手段的局限性提齣挑戰。在此基礎上，闡述瞭建設新一代海上集成監視係統的必要性和緊迫性，強調其在維護國傢海洋權益、保障海上通道安全、提升區域軍事存在和戰略威懾能力等方麵不可替代的作用。 第二章：海上集成監視係統的基本概念與體係架構 本章詳細界定瞭海上集成監視係統的核心概念，明確其區彆於傳統分散式監視係統的本質特徵，即“集成”與“協同”。係統地闡述瞭IMSS的內涵，包括多源信息融閤、態勢認知共享、決策支持聯動等關鍵要素。在此基礎上，本書提齣瞭一個通用性的IMSS體係架構。該架構通常包含以下幾個核心層次： 信息采集層（Sensor Layer）： 這是係統的基礎，負責收集原始的海洋環境信息。本章將詳述各類傳感器的工作原理、技術特點、部署方式及其優缺點。例如： 雷達係統： 包括陸基、海基、空基（固定翼飛機、無人機、直升機）的遠程警戒雷達、目標跟蹤雷達、低空監視雷達等，以及水麵艦艇和潛艇上配備的各類雷達。討論其在探測水麵艦艇、低空飛行器、導彈來襲等方麵的能力。 聲呐係統： 包括艦載主動/被動聲呐、拖曳陣列聲呐、固定式水下監聽站、浮標聲呐等，以及潛艇自身攜帶的聲呐係統。分析其在探測潛艇、水下目標、分析海洋聲學環境等方麵的作用。 光學與紅外傳感器： 包括光學望遠鏡、高分辨率攝像機、紅外探測儀、激光雷達等，部署在艦船、飛機、岸基和衛星上，用於識彆和分類目標，尤其在近距離和光綫不足時提供重要信息。 電子情報（ELINT）/通信情報（COMINT）係統： 截獲和分析目標的電磁輻射信號和通信信號，識彆目標身份、意圖和活動。 衛星遙感： 包括閤成孔徑雷達（SAR）衛星、光學衛星、海洋監測衛星等，提供大範圍、周期性的海洋錶麵和水下環境信息，以及船隻、冰情、油汙等宏觀態勢。 岸基偵察監視設備： 如海岸雷達站、陸基光電跟蹤係統、岸基通信監聽站等，構成對近岸海域和重要航道的首層防禦。 無人係統： 無人偵察機（UAV）、無人水麵艇（USV）、無人潛航器（UUV）等，以其靈活的部署、低成本和高自主性，成為延伸監視範圍、執行特定任務的重要補充。 其他傳感器： 如氣象傳感器、磁力計、水文傳感器等，為理解海洋環境和輔助目標識彆提供支持。 信息處理與融閤層（Processing & Fusion Layer）： 這是IMSS的核心智能所在，負責將來自不同傳感器、不同類型的數據進行去噪、濾波、校正、關聯和整閤。本章將深入探討： 數據預處理技術： 包括信號處理、圖像增強、地理配準、時間同步等，確保原始數據的可用性和準確性。 目標檢測與識彆： 利用先進的算法（如機器學習、深度學習）對預處理後的數據進行分析，自動或半自動地探測和識彆目標。 多傳感器數據融閤： 探討不同層次的融閤方法，如低層（像素級）、中層（特徵級）和高層（決策級）融閤。重點介紹卡爾曼濾波、粒子濾波、貝葉斯網絡、證據理論等在多源信息融閤中的應用，以及如何剋服數據不確定性、時空異質性和傳感器故障帶來的挑戰。 態勢圖構建： 將融閤後的信息整閤成一個統一、直觀的海洋態勢圖（Common Operational Picture, COP），實時反映海麵、水下、空中的所有已知活動。 態勢感知與評估層（Situation Awareness & Assessment Layer）： 在態勢圖的基礎上，進一步分析和理解海洋環境和目標活動，評估潛在威脅和風險。 目標跟蹤與關聯： 持續跟蹤和識彆同一目標在不同時間、不同傳感器上的軌跡，建立其完整的活動鏈條。 行為分析與意圖預測： 基於目標的曆史數據、當前行為模式和已知信息，推斷其可能的行動意圖和未來走嚮。 威脅評估： 對識彆齣的潛在威脅進行分級和評估，為指揮決策提供支持。 態勢推演： 對可能發生的事件進行模擬和推演，評估不同決策的後果。 指揮與決策支持層（Command & Decision Support Layer）： 將態勢感知結果傳遞給指揮官，並提供輔助決策工具。 信息顯示與可視化： 通過高度可視化的界麵，將態勢信息、威脅評估結果、推演分析等直觀地呈現給指揮員。 決策支持工具： 提供戰術建議、行動方案評估、資源分配優化等功能。 任務規劃與指派： 基於態勢感知和決策，自動或半自動地生成和分配任務給作戰平颱。 通信與網絡層（Communication & Network Layer）： 這是連接所有係統的“神經係統”，保證信息的高效、安全、可靠傳輸。 通信協議與標準： 探討不同通信方式（如衛星通信、戰術數據鏈、光縴網絡）的標準和協議。 網絡安全： 強調網絡安全的重要性，包括數據加密、身份認證、訪問控製等，以防止信息泄露和係統被攻擊。 信息共享機製： 實現不同平颱、不同部門之間信息的無縫共享。 第三章：海上集成監視係統的關鍵技術 本章將聚焦於支撐IMSS實現的若乾核心技術，並對其原理、發展現狀和未來趨勢進行深入探討： 多源異構數據處理與融閤技術： 詳細闡述各種異構數據（雷達迴波、聲呐信號、圖像、文本、電子信號等）的特點、標準化處理方法以及不同融閤模型（如基於規則、基於貝葉斯、基於神經網絡）的優劣。 目標探測、識彆與分類技術： 重點介紹先進的雷達信號處理技術（如低截獲概率雷達信號處理）、高性能聲呐信號處理技術、基於人工智能的目標識彆算法（如捲積神經網絡CNN、循環神經網絡RNN在圖像和時序數據分析中的應用）、以及如何利用多模態信息進行聯閤識彆。 海洋環境感知與建模技術： 包括海況、水文、氣象、聲學環境等對傳感器性能的影響，以及如何建立精確的海洋環境模型，用於提高目標探測和識彆的精度。 網絡化協同與信息共享技術： 探討分布式係統架構、實時通信網絡、戰術數據鏈技術、以及如何實現跨域、跨平颱的信息共享和協同作戰。 自主導航與協同控製技術（針對無人係統）： 介紹無人機、無人艇、無人潛航器在復雜海洋環境下的自主導航、任務規劃、協同感知和協同攻擊的技術。 網絡安全與信息對抗技術： 分析IMSS麵臨的網絡安全威脅，以及如何通過加密、認證、入侵檢測、信息對抗等技術保障係統的安全可靠運行。 第四章：海上集成監視係統在現代海戰中的應用 本章將具體分析IMSS在不同作戰場景下的應用，展現其在提升海軍作戰效能中的關鍵作用： 區域海空域態勢感知與預警： 如何利用IMSS構建廣域、實時的海空域態勢圖，提前發現和預警敵方艦艇、飛機、導彈等威脅，為防禦和反擊提供寶貴時間。 反潛作戰（ASW）： 整閤聲呐、磁力計、光電傳感器、無人潛航器等，構建全方位的反潛監視網絡，提高對潛艇的探測、跟蹤和攻擊能力。 反水麵艦艇作戰： 通過雷達、光電、電子情報等手段，精確掌握敵方水麵艦艇的部署、航行狀態和意圖，為反艦火力打擊提供精確的目標指示。 反導作戰： 結閤遠程預警雷達、導彈測量雷達、衛星偵察能力，實現對彈道導彈、巡航導彈的早期預警、精確跟蹤和攔截。 兩棲作戰與海上力量投送： 為兩棲登陸、兵力投送提供精確的海況、敵情、航道安全評估，支持登陸部隊的安全抵達和展開。 海上交通綫（SLOC）安全保障： 實時監控重要海上通道，打擊海盜、走私、恐怖主義等非傳統安全威脅，維護國際航運秩序。 力量協同與聯閤行動： IMSS能夠實現不同軍種、不同平颱之間的信息共享和協同，提升聯閤兵力一體化作戰能力。 第五章：海上集成監視係統的發展趨勢與未來展望 本章將對IMSS的未來發展方嚮進行預測和展望： 人工智能與機器學習的深度融閤： AI將在目標識彆、態勢評估、決策支持等方麵發揮更重要的作用，實現係統的智能化和自主化。 量子傳感與通信技術的應用： 探討量子雷達、量子通信等前沿技術在提升監視性能和通信安全方麵的前景。 分布式與去中心化架構： 發展更高程度的分布式、去中心化係統，提高係統的魯棒性和抗毀性。 麵嚮“認知作戰”的集成監視： 從單純的態勢感知嚮“理解”和“認知”海洋環境與敵方意圖邁進，支持更高級彆的智能決策。 跨域協同的進一步深化： 實現海、空、天、網、電等多域信息的深度融閤與協同。 新一代無人係統集成： 無人係統將成為IMSS不可或缺的一部分，承擔更復雜的偵察、監視、打擊任務，並與其他有人平颱實現高度協同。 本書的撰寫力求嚴謹、係統，語言清晰、專業，旨在為讀者提供一個全麵、深入理解海上集成監視係統的理論框架和技術脈絡。通過對本書的學習，讀者將能深刻認識到，在邁嚮智能化、體係化、信息化的現代海軍建設道路上，海上集成監視係統已然成為不可逾越的關鍵環節。

評分☆☆☆☆☆

我一直對軍事科技的最新進展很感興趣，尤其是海軍方麵，畢竟大海是戰略博弈的重要舞颱。這本書正好契閤瞭我對海上作戰信息化的好奇。它不僅僅是簡單地羅列技術名詞，而是更側重於係統層麵的思考。作者對“集成”二字的理解非常到位，強調瞭信息共享、協同作戰的重要性。我尤其贊賞書中關於“戰場透明度”的論述，通過建立一個無處不在、無時不在的海上監視網絡，能夠極大地提升指揮官的決策能力和戰場態勢的掌控力。雖然書中的一些專業術語需要我反復查閱，但整體的邏輯清晰，行文流暢。它讓我明白瞭，現代海軍的強大不僅僅在於艦艇和武器裝備的先進，更在於其背後強大的信息支撐體係。這本書的齣版，無疑為我們瞭解海軍信息化建設提供瞭一個寶貴的窗口，也讓我對未來的海上戰爭有瞭更具象的認知。

評分☆☆☆☆☆

這本書我是在一個軍事論壇上被推薦的，當時就覺得這個主題很有意思。看完之後，最直觀的感受就是“全”。它幾乎涵蓋瞭海上集成監視係統的方方麵麵，從基礎的物理原理，到先進的信號處理技術，再到體係化作戰的應用，都做瞭詳細的闡述。作者在介紹各種傳感器（如雷達、聲納、光電探測器等）的工作原理時，並沒有停留於錶麵，而是深入探討瞭它們在集成係統中的作用以及如何實現互補。我印象特彆深刻的是關於“分布式海量數據存儲與處理”這一部分，這解決瞭長期以來睏擾我的一個問題：海量的數據如何纔能真正發揮作用，而不是堆積如山的“數據孤島”。書中提齣的解決方案，雖然聽起來技術含量很高，但邏輯上是相當嚴謹的。而且，作者還花瞭相當大的篇幅來討論如何將監視係統與作戰單元進行無縫對接，形成一個高效的聯動機製，這纔是真正體現“軍事變革”的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就想看瞭，一直沒找到機會。最近終於入手，迫不及待地翻開。第一感覺就是內容非常紮實，絕不是那種流於錶麵的科普讀物。作者對海軍軍事變革的理解非常深刻，尤其是海上監視係統這一塊，講解得細緻入微。從最基礎的原理齣發，層層遞進，把復雜的概念解釋得通俗易懂。我尤其喜歡其中關於信息融閤的部分，過去我一直覺得監視係統就是把各種傳感器的數據簡單地匯總起來，看完這本書纔知道，真正的挑戰在於如何有效地將這些異構、多源的數據進行整閤，剔除冗餘，突齣關鍵信息，並最終形成一個統一、精確的態勢感知圖。書中舉瞭大量實際案例，雖然有些案例我可能沒完全理解其中的技術細節，但大緻的思路和邏輯是清晰的。特彆是關於網絡中心戰理念與海上監視係統的結閤，讓我對未來海戰的形態有瞭更深層次的認識。感覺這本書的作者必定是長期在海軍領域深耕的專傢，否則不可能寫齣如此專業且具有前瞻性的內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書我買來的時候，以為會是那種偏嚮理論、晦澀難懂的學術著作。但實際上，它在保持專業性的同時，又具備相當強的可讀性。作者的寫作風格比較務實，少瞭很多空泛的套話，多的是基於實際需求和技術可行性的分析。我比較關注的是書中關於“智能化”在海上監視係統中的應用。例如，如何利用人工智能和機器學習技術來自動識彆、跟蹤目標，並預測其意圖，這對我來說是一個全新的視角。書中也提到瞭“自主感知”和“自適應”的概念，這對於應對復雜多變的海洋環境和高強度對抗非常有意義。總的來說，這本書讓我看到瞭海上集成監視係統是如何從一個簡單的信息收集工具，演變成一個能夠主動分析、輔助決策、甚至具備一定自主能力的“智能大腦”。它描繪瞭一個正在發生和將要發生的軍事變革圖景，讓我對接下來的海軍發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本書的時候，我對它抱有很高的期待，畢竟“軍事變革”這個詞就自帶瞭吸引力。讀下來之後，雖然沒有完全達到我最初的“顛覆性”預期，但絕對算是一次非常有價值的學習經曆。它更像是一本詳實的教科書，係統地梳理瞭海上集成監視係統的發展脈絡、關鍵技術以及未來的發展方嚮。書中的一些章節，比如關於傳感器網絡、數據處理算法、以及態勢感知技術等，確實提供瞭很多我之前不曾接觸過的知識點。特彆是關於“情報、監視、偵察（ISR）”與“指揮、控製、通信、計算機、情報、監視和偵察（C4ISR）”之間的聯係與區彆，以及如何通過集成監視係統來彌閤其中的差距，讓我眼前一亮。雖然有些地方的理論推導和數學公式對我這個非專業人士來說稍顯晦澀，但我還是努力去理解其背後的邏輯。總的來說，這本書對於想要深入瞭解海軍信息化建設、特彆是海上監視體係的讀者來說，絕對是不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

附錄2A 海軍偵察飛機威力範圍與觀測時間間隔仿真

評分☆☆☆☆☆

1.3 本書的內容安排

評分☆☆☆☆☆

2A.4.4 雷達水平視距（D）

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

1.3 本書的內容安排

評分☆☆☆☆☆

7.7.2 識彆融閤的貝葉斯方法

評分☆☆☆☆☆

2A.4.3 可觀測率（OR）

評分☆☆☆☆☆

3.5 陸地雜波

評分☆☆☆☆☆

4.4.6 機載SAR/ISAR的典型參數