海面目标雷达散射特性与电磁成像 9787030452610

海面目标雷达散射特性与电磁成像 9787030452610 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

张民 著
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030452610
商品编码:29864665718
包装:平装
出版时间:2015-07-01

具体描述

   图书基本信息
图书名称 海面目标雷达散射特性与电磁成像 作者 张民
定价 128.0元 出版社 科学出版社
ISBN 9787030452610 出版日期 2015-07-01
字数 450000 页码
版次 1 装帧 平装
开本 16开 商品重量 0.4Kg

   内容简介
《海面目标雷达散射特性与电磁成像》共七章,详细阐述了海面的几何建模、海面的电磁散射建模、海面的电磁散射动态特性分析、海面目标的复合电磁散射特性、动态海面上运动舰船目标的电磁散射特性与多普勒谱分析、波浪破碎和船首波复合电磁散射模型和海面及其上方舰船复合的SAR仿真等内容。《海面目标雷达散射特性与电磁成像》力求做到详细描述实际动态海面上舰船等目标全尺寸高频电磁散射的新模型和SAR成像仿真算法,将海面目标雷达散射特性和SAR成像中的新概念、新模型、新算法介绍给读者,使读者能够通过《海面目标雷达散射特性与电磁成像》的学习掌握海面环境雷达目标特性和SAR成像的本质,灵活解决实际工程问题。

   作者简介

   目录

   编辑推荐
《海面目标雷达散射特性与电磁成像》适合从事雷达设计与评估、微波遥感、雷达目标与环境特性、电磁成像算法与图像理解的相关科研工作人员阅读,也可作为高等学校相关专业研究生的教学参考用书。

   文摘
'章海面几何建模
准确描述海面的几何特征和统计特性是基于计算电磁学研究海面目标雷达散射特性的重要基石,由于海浪的复杂性和时变特性,基于动态海面的仿真成为具有挑战性的难点。在实际中,海浪通常是水-气界面的波动运动的表现,在风力驱动作用下产生和成长,并在重力作用下于海面上自由传播。风作用于波浪称为风浪,当风与浪的作用相对减弱,即风浪位于风区外部时,受惯性和重力的作用,波浪继续保持运动,而被称为涌浪。在通常情况下,人们所指的海浪就是风浪和涌浪[1]。风浪直接受风力作用,波形极不规则,传播方向也不断变化。海面的风速和风向都是随时间和空间位置变化的,带有很强的性,海浪既然大都由风产生,势必反映出这种特点,因此外观上看通常是杂乱无章的,其波高、波长和周期等物理量都可视为量。因此,统计方法就成为分析海面结构和传播特性的必要手段。长期以来人们利用风或造波机在水槽中模拟海浪,但其缺点是无法描述海浪的细节成分并且成本代价过高。近年来由于计算机及其硬件设备的迅猛发展,数值模拟进行海面几何建模具有费用低,且特别适用于复杂过程等优点,日益成为研究海浪理论及其应用问题的有力工具。
本章首先对海谱的相应知识进行了介绍,在此基础上,采用目前主流的建模方法进行多种类型海面的空间几何建模,实现对海面几何构造较为的刻画,以满足针对不同类型海面几何场景的理论研究需要。几种方法各有特色,可以根据实际需要酌情选用适合的建模方法。
1.1海谱
在对动态海面的特性进行统计描述的过程中,海谱是重要且基本的物理量。海谱定义为海面起伏高度相关函数的傅里叶变换(Fourier transform),是构成海浪的各谐波分量相对于空间频率和方位分布的直接反映,是描述粗糙海面基本的二阶统计量,因此又可称为功率谱。对于二维海面,风向的因素会使海谱呈现出各向异性,而方向谱的引入则可以将这种各向异性的特点在建模过程中良好地体现出来。
二维海谱通常可以表示为
其中,Ψ(k)表示全向海谱,也称为一维谱;Φ(kx,ky)为角度分布函数,也被称为方向谱。
二维海谱的表示形式有S(k,φ),S(ω,φ)和S(kx,ky)三种,其中k为海浪波数;kx和ky分别为k沿x方向和y方向上的分量;ω为海浪的空间角频率;φ为海面上方风向和观察方向之间的夹角。
kx=kcosφ,ky=ksinφ(1-2)
若考虑构成波浪的重力波长波成分和张力波短波成分并忽略波浪之间的非线性相互作用,k和ω可以通过色散关系进行转换,即ω2=gk(1+k2/k2m)(1-3)
其中,k2m=gρ/τ;g是重力加速度;ρ(kg/m3)为海水密度;τ(N/m)为海面张力。
km的计算值一般为363rad/m。从式(1-3)可知,对于海浪成分中的重力波部分,ω2≈gk,主要由重力决定;对于毛细波部分,ω2≈gk3/k2m,式(1-3)主要由表面张力决定。
基于统计理论,对上述功率谱密度的积分即可代表相应海况下海浪的能量,所以在相同海况下,不同表示形式的海谱对应统一相等的能量,因此上述三种海谱表示形式可以有如下转换关系,即
从20世纪50年代至今,外众多学者提出一系列海谱模型,包括功率谱和角度分布函数,在此不一一赘述,只给出几种在工程领域和实际应用过程中较常用的海谱模型。
1.1.1功率谱
1. PM谱
20世纪60年代,Pierson和Moscowitz对北大西洋的观测风浪记录进行了谱估计及后续的分析总结,于1964年给出了Pierson-Moscowitz谱,简称PM谱[2],即
其中,α=8.1×10-3;β=0.74;ω表示海浪的空间频率;Ψ(ω)为海谱值;g=9.81m/s2为重力加速度;U19.5为海面上方19.5m高度处的平均风速,单位为m/s。利用式(1-3)的色散关系和式(1-4)的转换关系式,可以得到对应的自变量为波数k表示的PM谱,即
基于统计学原理,海面高度起伏的均方根高度可以通过对海谱进行积分得到,即δ
相关长度为l=3πU219.58gπ2β≈0.175U219.5(1-8)海洋学上常用到的有效波高也可以近似得到,即
由于PM谱能量集中在较小的波数或频率范围内,为单峰谱,所以可对谱函数求导,令导数为零得到谱取峰值时所对应的波数或圆频率,即
对应的谱峰值为
通过计算可以得到生成海浪的主波长,即
下面通过图示来了解PM谱的谱特性。
图1.1和图1.2分别给出了不同风速下的PM谱随波数及圆频率的变化分布情况。可以发现:PM谱是单峰窄带谱,能量分布在相对集中的频段,风速越高,能量越集中,谱峰越尖锐;风速越大,谱线下对应的面积,即海浪能量越大,而且谱峰位置向低频移动。这些现象反映出随着风速的增加,海浪中的长波成分不断成长,而这些波长较长的波浪成分也承载着主要的海浪能量。
图1.1不同风速下的PM波数谱
图1.2不同风速下的PM频率谱
PM谱是充分成长状态的稳态海浪频谱,虽然它是由观测数据得到的经验谱形式,但是符合傅里叶谱的定义。由于其数据基础好,数学形式简单,便于分析处理,也使得自20世纪60年代以来,PM谱在海浪研究等相关工程领域得到长时间的广泛应用,并被国际船模试验池会议(ITTC)推荐为标准,充分发展稳态海谱。
2. JONSWAP谱
不同于PM谱,JONSWAP谱是在德、英、美、荷等国相关组织于20世纪60年代末期进行的联合北海波浪计划(Joint North Sea Wave Project,JONSWAP)系统测量基础上提出的,该观测计划也是迄今为止对海浪为系统的观测。由测量记录估计了2500个谱,利用这些在不同风速和风区下测得的谱数据经过统计分析和拟合,由此得到JONSWAP非稳态海谱模型[3],它被认为是国际标准海洋谱,即
其中,g为重力加速度;ω0为峰频率;γ=YJmax/YPMmax为峰升高因子;YJmax为谱峰值;YPMmax为PM谱的峰值(γ的观测值可在1.5至6之间浮动,均值为3.3);σ称为峰形参数。
尺度系数α=0.076-0.22,无因次风区=gX/U210,X为风区,U10为海面上方10m高度处的平均风速。
与PM谱相比,JONSWAP谱是受限于风区状态的非稳态海浪谱,α、ω0和γ等的取值均与风速和风区有关。相关研究表明[4],随着α和γ取值的不同,式(1-13)可对应为不同类型风浪的谱函数,如α=0.01,γ=3.3对应非充分发展JONSWAP谱;α=0.0081,γ=1对应充分发展海浪谱(退化为PM谱形式);α=(4,2,1,0.25)×10-3,γ=10对应不同能量级的涌浪谱。
图1.3给出了JONSWAP谱随风速变化的成长过程,风区为40km。图1.4给出了JONSWAP谱相对于风区的成长过程,风速为8m/s。不难发现,风速对JONSWAP谱的影响同对PM谱的影响类似。随着风速的增长,谱峰位置向低频移动。在相同风速下,风区的扩大使得JONSWAP谱谱线下的面积有所增加,即海浪能量明显增强。
图1.3不同风速下的JONSWAP谱
图1.4不同风区下的JONSWAP谱
研究表明,即使在飓风条件下,JONSWAP谱仍适用,但谱中的个别参量与风速和风区的关系要进行相应的改变。相较于PM谱(只能在风速小于20m/s情况下使用),JONSWAP谱更具有优势,因此对工程应用问题更具实际意义。
3. Elfouhaily谱
相较于PM谱和JONSWAP谱等,Elfouhaily谱可以称为比较年轻的海谱,是Elfouhaily等对PM谱、JONSWAP谱和Philips谱等海谱进行修正和融合之后提出的一种统一海谱模型。该谱于1997年基于水池实验测量数据提出,与遥感数据无关[5]。作为全波数谱,Elfouhaily谱由低频部分(重力波)和高频部分(张力波)组成,可以表示为
其中,Bl为长波(重力波)曲率谱;Bh为高频张力波曲率谱。
其中,c(k)=g(1+k2/k2m)/k为波的相速度;km=363rad/m;kp=gΩ2/U210为谱峰值所对应的波数;αp=6×10-3Ω,逆波龄Ω=U10/c(kp)为Elfouhaily谱中反映波浪成长状态的参数,是风速与谱峰处相速度的函数。对于重力波,波龄对于更好地描述海面是必需的,即Fp=LPMJpexp-Ω(k/kp)1/2-1/10(1-17)
LPM为PM谱形参数
为峰增强因子高频张力波曲率谱Bh为
其中,uf(cm/s)为摩擦风速,同海面上方zm高度处的风速Uz(cm/s)有如下换算关系,即
图1.5给出了Elfouhaily谱的低频部分k-3Bl和高频部分k-3Bh,以及总谱和相应的曲率谱随风速变化的情况。可以看出,随着风速增大,无论Elfouhaily谱的低频部分还是高频部分,谱峰值都往低频方向移动。但低频部分k-3Bl在低波数频域内受风速的影响较明显,张力波部分对应的能量增加并不明显;高频部分k-3Bh在全波数范围内受风速的影响都比较明显,谱能量的增加在重力波部分和张力波部分都比较显著。这些特点与前述的海谱有所不同,反映出Elfouhaily谱对波浪的低频和高频成分的描述更加细致有效。图1.5(d)所示为曲率谱随风速的变化,曲率谱峰值随风速增大而增长。值得注意的是三种风速情况下,二级重力波-毛细波峰均位于波数值km处。这是由于风和波长更长的波浪对重力波-毛细波进行的水动力学和空气动力学调制在小相速度处才会产生大的影响,而小相速度所对应的波数为km。
图1.5不同风速下的Elfouhaily谱
1.1.2角度分布函数
角度分布函数反映海浪不同方向、频率的组成波相对于风向的能量变化。迄今已提出的角度分布函数远较全向谱少,主要原因为其观测方法和数据处理相对困难。这里分别介绍三种常用的角度分布函数。
Longuet-Higgins等[6]曾提出被广泛使用的单边余弦形式,即
其中 (1-27)
式中,Δ(k)称为逆侧风比例因子,Mitsuyasu[7]、Donelan[8]、Fung[9]等均给出了不同的形式,一般与风速和波浪相速度有关。
为方便,这里我们选用Elfouhaily给出的表达形式,详见式(1-31)。
对应JONSWAP谱,Brüning等[4]提出如下双边角度分布函数,即
其中,为伽马函数,指数p定义为
式中,pm=11.5U19.5/c(km)-2.5。针对Elfouhaily谱,Elfouhaily也给出了双边函数形式,其表达式为
其中
图1.6给出了对应式(1-25)、式(1-28)和式(1-30)的角度分布函数。可以看出,虽然这三种分布函数均不能反映顺风和逆风两种情况下的差异性,但图1.6(a)所
图1.6不同形式的角度分布函数(k=0.3,x=30km,U10=5m/s)
示的单边谱形式滤除了与主波能量传播方向相反方向的大部分贡献,从而允许被用来模拟顺逆风两种方向传播的海面。虽然单边谱形式仍然不能反映顺逆风方向传播波成分的能量差异,但这种形式更加适合用来模拟具有确定海浪方向的海面。因此,这种单边谱形式在工程上也被广泛采用,如造波池设计[10]、船舶耐波特性分析[11]等。
1.2双叠加模型
由Longuet-Higgins波浪理论可知,平稳海况下的海浪可以被视为各态历经的平稳过程。在某个固定时刻,海面上某个固定方位点的波动水面瞬时高度由多个振幅、频率和初始相位均不相等的余弦波叠加而成。尽管这种简单叠加近似的海面模型不能反映真实海面中长波与短波的相互作用,但是相关研究人员通过观察分析认为,在数值计算和物理实验中该模型是可行的[12]。以一维海面为例,根据双叠加模型,假定某时刻t,海上一个固定点的水面波动可以用多个余弦波叠加来描述,并假定只在平面内产生波浪,且波浪沿固定方向传播,则海面上某一点的高度起伏z=h(x,t)可表示为
其中,x和t分别表示海面上离散点位置和时间;h(x,t)为相应的水面波动瞬时高度;ai为第i个组成波的振幅,即
式中,ωi、ki和εi分别为第i个组成波的圆频率、波数和初始相位,此处εi取为0~2π的变量。
为了能够产生平面上多个方向的子波'

   序言

新书速递:穿越深蓝的智慧之眼——《海面目标雷达散射特性与电磁成像》 在浩瀚无垠的海洋,我们探索的脚步从未停歇。从古老的航海到现代的科研,海洋始终是人类认识世界的重要窗口。而在这片深邃的蓝色领域中,隐匿着无数奥秘,等待着我们去揭示。如今,一本凝聚智慧与创新的学术专著——《海面目标雷达散射特性与电磁成像》——即将为我们开启一扇通往海洋深层认知的大门。这本书并非一本简单的科普读物,而是一部系统而深入的科研文献,它将带领我们从微观的电磁波与物质的相互作用,步入宏观的海面目标探测与成像的广阔天地。 穿越电磁迷雾,洞悉海面玄机 雷达,作为一种强大的遥感工具,凭借其穿透雨雾、昼夜工作的能力,在海洋监测、目标识别、搜救等领域扮演着不可或缺的角色。然而,海面环境的复杂性,海面目标的独特性,以及电磁波在传播过程中受到的种种干扰,都为雷达系统的设计和应用带来了巨大的挑战。理解海面目标是如何与电磁波发生相互作用,以及如何利用这些相互作用信息来精确地“看清”海洋中的物体,正是《海面目标雷达散射特性与电磁成像》一书的核心所在。 本书的作者们,凭借其深厚的学术功底和丰富的实践经验,系统地梳理了海面目标雷达散射特性的理论基础。从宏观的散射模型,到微观的物理机制,作者们层层递进,深入浅出地剖析了不同类型海面目标(如舰船、潜艇、浮标、海面杂波等)在不同雷达工作频率、不同入射角度下的散射行为。这不仅包括了对经典散射理论的阐述,更融入了近年来在新型散射机理研究、复杂介质散射建模等方面的最新进展。例如,书中可能详细探讨了海浪对雷达回波的影响,如何量化海浪的起伏对雷达散射截面的调制作用,以及如何区分真实目标回波与海面杂波的干扰。 精炼成像理论,重塑海面影像 如果说散射特性研究是“看清”的基础,那么电磁成像技术则是“描绘”的关键。本书的另一重要组成部分,便是对海面目标电磁成像技术的深入探讨。它不仅涵盖了传统的成像方法,例如合成孔径雷达(SAR)成像,更可能拓展到近年来备受关注的新型成像技术,如干涉雷达成像、极化雷达成像、多站雷达成像等。 作者们将详细阐述这些成像技术的工作原理,分析其在海面目标探测和识别中的优势与局限。例如,在SAR成像部分,本书可能会深入讲解其距离-多普勒(RD)算法,以及在高分辨率成像中遇到的多普勒模糊、距离走动等问题,并提供相应的解决方案。对于极化雷达成像,书中可能分析不同海面目标在不同极化状态下的散射信息差异,如何利用这些差异来增强目标对比度、抑制杂波,甚至实现对目标的精细分类。而干涉雷达成像,则可能揭示其如何获取目标的形貌信息,从而进一步辅助目标识别。 跨越学科界限,汇聚前沿智慧 《海面目标雷达散射特性与电磁成像》并非仅仅局限于单一的电磁场理论或雷达信号处理。它是一部真正意义上的跨学科著作,将电磁场理论、统计信号处理、信息论、人工智能等多个学科领域的先进理论和方法融为一体。 在理论研究方面,书中可能引用了大量最新的研究成果,包括但不限于: 基于电磁场理论的精细散射建模: 针对不同形状、不同材料的海面目标,采用如矩量法(MoM)、有限元法(FEM)、时域有限差分法(FDTD)等数值方法,精确计算其雷达散射截面(RCS)。这包括对复杂几何形状目标的建模,以及考虑目标表面材料特性、表面粗糙度等因素的影响。 统计散射模型的优化与应用: 针对海面杂波的非高斯特性,研究和发展更适合海面环境的统计散射模型,如K分布、G0分布等,并分析这些模型在杂波抑制和目标检测中的应用。 先进电磁成像算法的创新: 探讨如分布式孔径雷达(DiSAR)成像、超分辨率成像、压缩感知成像等新型成像技术在提升海面目标成像质量、降低观测时间、克服观测限制方面的潜力。 人工智能与机器学习在目标识别中的融合: 介绍如何利用深度学习、支持向量机(SVM)等机器学习方法,对雷达回波信号和成像数据进行分析,实现对海面目标的自动识别、分类和跟踪。这可能包括利用神经网络进行目标特征提取,或者利用数据驱动的方法来优化散射模型。 面向未来挑战,点亮应用前景 《海面目标雷达散射特性与电磁成像》的价值,不仅体现在其深厚的理论体系,更在于其清晰的应用导向。海面目标监测在国家安全、海洋权益维护、海洋经济发展、环境保护等领域具有至关重要的意义。本书的研究成果,无疑将为以下方面的进步提供强有力的理论支撑和技术指导: 海洋态势感知与情报获取: 提高对海面目标的探测能力,实现对过往船只、非法活动、军事目标的精准监测和识别,为国家安全提供可靠的预警信息。 海上搜救与应急响应: 在恶劣天气或复杂海况下,能够快速有效地搜索和定位失联船只、落水人员,极大地提高搜救效率,挽救生命。 海洋资源勘探与管理: 辅助对海洋渔业资源、油气资源的监测和管理,提升海洋经济的可持续发展能力。 环境保护与灾害监测: 实时监测海上溢油、非法排污等环境污染事件,以及海上风暴、海啸等自然灾害的发生和发展,为环境保护和灾害预警提供关键信息。 自主航行与智能船舶: 为未来无人船、自主水下航行器等智能海洋装备提供关键的感知和导航技术,提高其在复杂海洋环境中的自主作业能力。 结语 《海面目标雷达散射特性与电磁成像》一书,是一部集理论创新、技术突破与应用探索于一体的力作。它不仅是电磁场与信息处理领域科研人员的重要参考,更是从事海洋探测、海洋工程、军事电子、遥感科学等相关领域工作者的宝贵财富。通过阅读此书,读者将能够更深刻地理解海面目标雷达探测的科学原理,掌握先进的电磁成像技术,从而为解决海洋领域面临的重大挑战贡献智慧和力量。这本书,将是您在探索深蓝世界时,一本不可或缺的“智慧之眼”。

用户评价

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《海面目标雷达散射特性与电磁成像》这本书,为我这个对科技与自然交融充满好奇的普通读者,提供了一次宝贵的知识盛宴。在翻阅这本书之前,我对雷达技术在海洋领域的具体应用,并没有一个清晰的概念。然而,这本书以其严谨的论述和深入的分析,让我对海面目标雷达散射特性和电磁成像技术有了全新的认识。我惊叹于作者如何能够将海面这种动态、复杂的自然环境,转化为一系列可被科学量化的物理参数。书中对海浪、风力等因素如何影响雷达信号的散射特性进行了细致的阐述,这让我明白了,在茫茫大海中,每一次雷达的回波信号,都承载着丰富而复杂的信息。我尤其被书中关于不同海况下,船只雷达散射特性的对比分析所吸引。它让我意识到,即便同一艘船,在不同的海洋条件下,其“雷达指纹”也会发生显著的变化,这无疑增加了目标识别的难度,但也正因为如此,才凸显了电磁成像技术的重要性。书中所描述的电磁成像过程,就像是将一堆无序的电磁信号,通过精密的算法和处理,最终“重塑”成我们能够理解的图像,这让我对现代科技的魔力有了更深的体会。它让我看到了,科学研究如何能够帮助我们“看见”那些肉眼无法捕捉的细节,从而更好地理解和利用我们赖以生存的海洋。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本关于如何用科学的目光去观察和探索世界的指南,它激发起我对海洋科学和先进技术的无限遐想。

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《海面目标雷达散射特性与电磁成像》这本书,为我这样一个对科学知识充满渴望的普通读者,带来了一次前所未有的知识启迪。过去,我对雷达的理解更多停留在军事或天气预报的层面,但这本书让我看到了雷达技术在更广阔、更精细的海洋科学领域的神奇应用。我被书中对海面目标雷达散射特性的深入讲解所吸引,了解到海面本身就是一个极其复杂的电磁散射体,其散射特性会受到海浪、风力等多种因素的影响。书中详细阐述了这些因素如何改变雷达信号的散射模式,以及如何从这些散射信号中提取出关于目标的信息。我尤其对书中关于不同船只类型在雷达波照射下的散射表现差异的分析感到惊叹。它让我明白,即便是外观相似的船只,其雷达回波信号也可能截然不同,这正是电磁成像技术得以发挥作用的基础。书中的电磁成像部分,则将这些抽象的电磁信号转化为可视化的图像,仿佛为雷达赋予了“眼睛”。我能够想象,在漆黑的夜晚或浓雾弥漫的恶劣天气下,科学家们如何利用这些成像技术,在屏幕上“勾勒”出海面上的船只,并对其进行识别和追踪。这本书让我看到了科学的严谨与创新,它不仅让我对海面目标雷达探测的原理有了更深刻的理解,更让我对这项技术在海洋监视、搜救以及科学研究中的巨大潜力充满了信心,这无疑是一次极具价值的阅读体验。

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作为一名对海洋科学和雷达技术都怀有浓厚兴趣的普通读者,我近期有幸翻阅了这本《海面目标雷达散射特性与电磁成像》。虽然我并非专业领域的科研人员,但这本书所描绘的海洋世界的宏大图景以及隐藏在电磁波背后的奥秘,着实让我大开眼界。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一扇窗户,透过它,我得以窥见那些我们平日里在广袤海面上难以察觉的细微之处。书中对海面目标的雷达散射特性的深入探讨,让我开始思考,那些看似平静无波的海面,在雷达的“目光”下,究竟是怎样一番景象?它们是光滑如镜,还是布满了无数微小的“回声点”?这些回声点又如何受到风浪、潮汐,甚至船只航行轨迹的影响而变化?作者通过大量的理论推导和实验数据,试图解开这些谜团,让我惊叹于自然界和人类智慧的交织。书中关于电磁成像的部分,更是将抽象的电磁波信号转化为了可视化的图像,这简直如同赋予了雷达“眼睛”,能够“看穿”海面上的各种物体。我想象着,在浓雾弥漫,或者漆黑的夜晚,雷达系统是如何通过分析微弱的散射信号,在屏幕上勾勒出船只的轮廓,甚至是识别出它们的类型。这种“看见”的能力,对于海上搜救、安全航行,乃至军事侦察,都具有无可估量的价值。我尤其对书中关于不同海况下目标散射特性的对比分析留下了深刻印象。同样的船只,在风平浪静和波涛汹涌的海面上,其雷达回波信号必然是截然不同的。理解这些差异,对于准确地从背景噪声中提取出目标信息至关重要。这本书让我明白了,海面雷达技术并非一成不变的公式,而是一个动态的、与自然环境紧密耦合的复杂系统。它让我看到了科学研究的严谨与细致,也让我对海洋的探索充满了更多的好奇与敬畏。

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接触《海面目标雷达散射特性与电磁成像》这本书,对我来说,是一次深入探究海洋奥秘的绝佳机会。在此之前,我对雷达技术的了解仅限于一些基本概念,比如它能被用来探测物体。但这本书让我看到了雷达技术在海洋领域的精细应用,以及其背后所蕴含的深刻物理原理。我被书中对海面目标雷达散射特性的细致分析所吸引,了解到海面并非一个简单的反射面,而是会与雷达电磁波发生复杂的相互作用,产生多样的散射信号。这些信号的背后,隐藏着关于海面状况、波浪形态,以及目标本身的丰富信息。书中对于不同类型海面目标,例如船只,在不同海况下的散射表现差异进行了详细的论述,这让我理解到,准确地识别和区分目标,需要对海洋环境有深入的了解,并且需要先进的信号处理和成像技术。电磁成像部分,更是将这些抽象的电磁信号转化为可视化的图像,这让我仿佛看到了雷达的“眼睛”如何“扫描”海面,并将信息呈现在屏幕上。我尤其对书中提到的“相干性”和“非相干性”散射,以及它们对成像效果的影响感到好奇,这让我开始思考,如何才能从嘈杂的海面背景中,捕捉到清晰的目标影像。这本书让我明白,海面目标雷达探测并非易事,它需要跨越物理、数学、工程等多个学科的知识,并不断地进行创新和优化。它也让我看到了科学研究如何能够为海洋安全、资源开发和环境保护提供强大的技术支持,这让我对未来的海洋探索充满期待。

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《海面目标雷达散射特性与电磁成像》这本书,对我这样对海洋科学和先进技术抱有好奇心的普通读者而言,是一次相当具有启发性的阅读体验。在阅读之前,我对于雷达技术在海洋领域的应用,仅停留在一些模糊的印象中,比如海上搜索和雷达导航。然而,这本书将我带入了一个更为精细和深入的层面,让我开始理解海面目标的雷达散射特性是如何被科学地研究和利用的。我了解到,海面本身就是一个极其复杂的电磁散射体,它的散射特性受到多种因素的影响,包括海浪的波谱、表面粗糙度,以及目标本身的大小、形状和材质。书中对这些相互作用的细致分析,让我开始认识到,并非所有的雷达回波信号都代表着一个清晰的目标。海面自身的“噪音”是如此复杂,以至于从这些信号中提取出有效的目标信息,本身就是一项巨大的挑战。而电磁成像技术,则似乎是解决这一挑战的关键。它不仅仅是简单地接收信号,更是将接收到的信号进行复杂的处理和重构,从而在屏幕上生成目标的可视化图像。我被书中关于不同海况下目标成像效果的对比所吸引,这让我更加深刻地体会到,准确地捕捉和识别海面目标,需要对海洋环境有极其深入的理解。这本书也让我看到了科学研究的严谨和创新之处,它展示了科学家们如何通过数学建模、仿真模拟和实验验证,不断地推动着雷达技术在海洋领域的进步。它让我对“看得更远、看得更清”这一技术追求有了更直观的认识,也对未来海洋监测和安全保障能力的提升充满了信心。

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作为一名非专业读者,阅读《海面目标雷达散射特性与电磁成像》的过程,更像是一次充满惊喜的知识探索之旅。一开始,我被书名中的“雷达散射特性”和“电磁成像”这些术语所吸引,它们听起来充满了科技感,让我好奇在浩瀚无垠的海洋中,这些技术是如何发挥作用的。当我深入阅读后,我发现这本书并非枯燥的理论堆砌,而是将复杂的科学原理,用一种相对易于理解的方式呈现出来。它让我明白,海面并非一个完全光滑的平面,而是充满了各种尺度上的起伏和波浪,这些微小的细节,在雷达电磁波的照射下,会产生复杂的散射现象。书中对这些散射机制的详细描述,例如表面散射、体积散射等,让我逐渐构建起一个关于海面目标如何反射雷达信号的立体认知。我尤其被那些描述海浪对雷达散射影响的部分所吸引。想象一下,同样的船只,在平静海面和风浪海面下的雷达回波信号是多么不同!这就像是我们看到的同一个物体,在不同光线下的投影效果也不同一样,海浪扮演着“自然滤镜”的角色,影响着雷达信号的强度和分布。而电磁成像部分,则更像是在“还原”海面上的真实场景。作者通过分析接收到的散射信号,利用先进的算法,将这些信号转化为可视化的图像。这让我联想到,在一些科幻电影中,特种部队利用某种先进设备侦测敌方目标的情景,而这本书则揭示了其背后真实的科学原理。它让我明白了,雷达系统如何能够“看穿”海面上的伪装,识别出隐藏的船只,甚至可能还包括它们的运动轨迹和速度。这种技术的力量,让我对海洋的观测和管理有了更深刻的认识,也让我对未来科技在海洋探索中的应用充满了期待。

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阅读《海面目标雷达散射特性与电磁成像》这本书,对我而言,是一次从宏观到微观,从现象到本质的认知跃升。我一直对海洋的广阔和神秘充满敬畏,但对于如何用科技手段去“理解”和“感知”它,却知之甚少。这本书就像是一把钥匙,为我打开了通往雷达探测海洋世界的大门。我了解到,海面并非如我们肉眼所见那般平滑,而是充满了各种尺度上的起伏,这些起伏在雷达电磁波的照射下,会产生复杂而多样的散射现象。书中对这些散射特性的深入剖析,让我明白了,每一次雷达的回波信号,都并非随机产生,而是包含了关于海面状态、目标几何形貌等丰富的物理信息。我尤其对书中对不同海况下,海面散射特性的模型化描述印象深刻。它让我意识到,要想准确地识别海面目标,就必须充分理解海面本身的复杂性和动态性。而电磁成像技术,则像是将这些被海面“干扰”过的信号,进行精细的处理和还原,从而在屏幕上呈现出目标清晰的影像。我仿佛能看到,科学家们如何通过复杂的数学运算和算法,从嘈杂的信号中“提炼”出目标的信息,并将其可视化。这本书让我看到了科学的严谨与力量,它不仅揭示了海面目标雷达探测的科学原理,更展示了这项技术在海洋安全、资源管理等领域的重要应用价值,让我对未来的海洋探索充满了期待。

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这本书为我打开了一扇通往神秘海洋世界的大门。我一直以来都对海洋充满了敬畏和好奇,但往往只能从直观的视觉和感官去感知它。而《海面目标雷达散射特性与电磁成像》则让我有机会从一个全新的、基于物理学和工程学的视角去审视海洋。它让我明白,即便是看似平静的海面,在微观尺度上也是动态变化的,并且这些变化能够通过电磁波的相互作用被捕捉到。书中对雷达散射特性的详尽讲解,让我了解到,海面上的各种物体,例如船只,都会以不同的方式反射雷达波,而这些反射信号的差异,就构成了“雷达散射特性”。我惊叹于作者如何将抽象的电磁波理论,与实际的海面环境相结合,从而揭示出这些看不见的规律。特别是书中对不同海浪条件下散射特性的对比分析,让我深感震撼。我开始想象,当雷达系统探测到海上目标时,它所接收到的并非一个单一、固定的信号,而是会受到当时海况的强烈影响,这使得目标识别变得更加复杂而有趣。而电磁成像技术,则是在这个复杂信号的海洋中,寻找到有用的信息,并将其转化为一幅幅生动的画面。它让我意识到,现代科技的力量,能够帮助我们“看到”那些肉眼无法企及的细节,从而更好地理解和利用海洋。这本书不仅增长了我的知识,更激发了我对海洋科学和雷达技术进一步探索的兴趣,让我看到了科学研究在揭示自然奥秘和解决实际问题中的巨大价值。

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这本书为我提供了一个全新的视角来理解我们赖以生存的海洋。过往,我总是将海面视为一个相对均质的巨大水体,其表面的物理特性似乎变化不大。然而,《海面目标雷达散射特性与电磁成像》彻底颠覆了我的认知。我了解到,即便是同一片海域,在不同的时间、不同的天气条件下,其微观尺度上的起伏和形态也是千变万化的。而这些细微的变化,却能被敏感的雷达系统捕捉到,并以散射特性的形式反映出来。书中对这些散射特性的详细阐述,让我意识到,海面并非简单地反射雷达波,而是会与电磁波发生复杂的相互作用,产生散射、吸收、衍射等一系列现象。这些现象的背后,蕴含着丰富的物理信息,包括海面的粗糙度、波浪的谱分布,甚至可能还包括水体中的微小粒子。而电磁成像技术,则像是把这些“看不见的”信息“翻译”成了我们可以理解的图像。作者通过构建模型,分析回波信号,最终在屏幕上呈现出目标的二维甚至三维影像,这个过程的逻辑清晰且引人入胜。我曾想象过,当科学家们面对一堆密集的雷达数据时,如何通过这些复杂的数学公式和算法,最终“点亮”屏幕上的目标,这本身就是一种了不起的成就。书中对于不同类型海面目标(例如不同尺寸的船只、海上浮标、甚至可能的海鸟)在雷达波照射下的散射表现差异进行了细致的分析,这让我理解到,雷达不仅能“看到”目标,还能在一定程度上“区分”目标。这种区分能力,对于海洋监视、目标识别以及异常情况的预警,无疑是至关重要的。它让我看到了科学技术如何能够将我们从单纯的视觉和听觉感知中解放出来,赋予我们更强大的“感知”能力,去探索和理解那些隐藏在表面之下的世界。

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这本书《海面目标雷达散射特性与电磁成像》,为我这个对未知世界充满好奇的普通读者,开启了一扇通往海洋奥秘的窗口。在此之前,我对雷达的认知,更多停留在一些比较浅显的层面上,比如它能够探测物体。但这本书让我看到了雷达技术在海洋领域的深邃应用,以及其背后所蕴含的精妙物理原理。我被书中对海面目标雷达散射特性的详尽阐述所深深吸引,了解到海面并非一个简单的反射体,而是会与电磁波发生复杂且多样的相互作用,产生各种形式的散射。这些散射现象的背后,蕴含着关于海浪的动态变化、目标几何形貌,以及材质的丰富信息。书中对不同海况下,海面散射特性的精细分析,让我明白了,要想准确地识别和定位海面上的目标,就必须深刻理解海面本身的复杂性和不确定性。而电磁成像技术,则仿佛是连接这些抽象电磁信号与直观视觉图像的桥梁。它让我能够想象,科学家们如何通过复杂的数学模型和信号处理算法,将那些微弱且复杂的雷达回波,转化为一幅幅清晰的图像,从而“看见”海面上的船只,甚至识别它们的类型和运动状态。这本书不仅让我增长了知识,更让我体会到了科学研究的严谨与魅力,它让我看到了科技如何能够拓展人类的感知边界,更好地理解和利用我们赖以生存的地球。

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