蒸发波导环境测量与雷达探测性能分析

合集下载

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

第36卷第1期电子科技大学学报 V ol.36 No.1 2007年2月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Feb. 2007蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法黄小毛1,2 ，张永刚1，王华1，唐海川1(1. 大连舰艇学院军事海洋系辽宁大连 116018; 2. 海军南海舰队司令部广东湛江 524001)【摘要】蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的自然现象，受其影响，雷达常常出现如超视距探测等异常特征。

该文主要针对如何准确评估蒸发波导环境下雷达的探测能力问题，利用电磁波传播的数值方程并结合雷达接收机理论，构建了雷达探测定量评估的模型和方法。

将该方法应用于2003年08月在大连海域的试验数据的分析中，理论分析的结果与雷达实际探测吻合较好，验证了该方法的正确性和实用性。

关键词蒸发波导; 电磁波传播; 雷达超视距探测; 性能评估中图分类号 TN95 文献标识码 AA Method of Evaluating Radar OTH Performancein Evaporation Duct EnvironmentsHUANG Xiao-mao 1,2，ZHANG Yong-gang 1，WANG Hua 1，TANG Hai-chuan 1(1. Dept. of Military Oceanography, Dalian Naval Academy Dalian Liaoning 116018;2. Naval Headquarters of South Sea Fleet Zhanjiang Guangdong 524001)Abstract Radars always display the anomalous performance characteristics such as Over The Horizon (OTH) detection capability when they are operated in marine environments because they are influenced by evaporation duct which is a kind of familiar natural phenomenon. To evaluate accurately the ability of radar in evaporation duct environments, a method is proposed which is combined the electromagnetic waves propagation numerical equation with the theories of radar receiver. The data extracted from the experiment of Dalian sea region in October of 2003 is analyzed using this method, and the results of this method are quiet agreement with the actual radar detection.Key words evaporation duct; electromagnetic wave propagation; radar over the horizon detection; performance evaluation收稿日期：2005 − 06 − 19基金项目：国家863计划资助项目(2002AA639300)作者简介：黄小毛(1974 – )，男，博士，主要从事海洋大气波导环境特征及其对雷达等电子装备性能影响的评估方面的研究.雷达在实际的海洋环境工作中，常常受到异常大气折射结构的影响而出现异常的探测特征，蒸发波导是海洋环境中经常出现的异常大气折射结构。

蒸发波导条件下雷达天线仰角和高度对探测距离的影响

宋伟，杨平辉。，彭滔。
（１．海军工程大学，武汉４３００３３；２．解放军９２８４１部队，汕头５１５０７４；３．解放军９２００２部队，汕头５１５０７４）
摘要：为了研究蒸发波导条件下雷达天线高度和仰角对探测距离的影响，利用基于蒸发波导的雷达探测距离预测方
关键词：雷达；天线仰角；天线高度；蒸发波导；探测距离
中图分类号：ＴＮＣＮ３２ — １４１３（２０１３）０１ — ００８０ — ０３
ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＲａｄａｒＡｎｔｅｎｎａＥｌｅｖａｔｉｏｎａｎｄＡｌｔｉｔｕｄｅｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎＲａｎｇｅｉｎＴｈｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎＷａｖｅ — ｇｕｉｄｅ
ＳＯＮＧＷｅｉ，ＹＡＮＧＰｉｎｇ — ｈｕｉ，ＰＥＮＧＴａｏ。
（１．ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｕｎｉｔ９２８４１ｏｆＰＩＡ，Ｓｈａｎｔｏｕ５１５０７４，Ｃｈｉｎａ；
法，仿真计算了不同大气层结条件下，天线仰角和高度分别取不同值时的雷达探测距离。仿真结果表明天线仰角和

蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响

蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响随着技术的发展和应用的需求，雷达海洋监测系统越来越受到关注和重视。

蒸发波导作为一种新型的传输介质，被广泛应用于雷达海洋监测系统中，对其性能和效率产生了重要的影响。

蒸发波导是指潮汐、风、降雨等天气现象对海水蒸发量的影响，形成半导体效应，使海水表面上存在一层光学的弯曲光线带，使雷达波在水面上一直传播，形成波导。

蒸发波导的特点是速度快、损耗小、距离远，可以有效减少雷达波在传输过程中的信号损失，提高海洋监测系统的接收灵敏度和精度。

在X波段雷达海洋监测系统中，蒸发波导可以极大地提高雷达波的传输效率。

X波段波长较短，能够穿透海水，但随着海水深度的增加，能量较快地衰减和散射影响波达到的距离。

而蒸发波导可以将雷达波一直传播到水汽分子的高浓度层，从而能够传输更远的距离。

同时，蒸发波导的散射作用可以有效消除海面的多普勒杂波，从而提高回波信号的可靠性。

另外，蒸发波导还能够提高雷达海洋监测系统的精度和灵敏度。

X波段雷达的探测范围较小，需要高精度的测量结果。

蒸发波导能够消除海面的涟漪和波浪对雷达信号的影响，从而减少误差。

同时，蒸发波导的散射效应还能够提高雷达海洋监测系统的灵敏度，从而对海洋环境的变化能够做出更快速和准确的反应。

总体而言，蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响是十分重要的。

它能够提高系统的传输效率、精度和灵敏度，从而实现更准确和高效的海洋监测和预警。

未来，随着蒸发波导技术的不断发展和完善，相信X波段雷达海洋监测系统的性能和应用领域还将不断拓展和完善。

数据是现代科学技术发展的基础，对于分析问题和解决实际应用具有重要的作用。

以X 波段雷达海洋监测系统为例，列出相关数据并进行分析，可以更加深入地理解系统的性能和应用特点。

首先，X波段雷达海洋监测系统的工作频率为8-12GHz，其波长范围为2.5-3.75cm。

这意味着该系统可以穿透海水，探测到海面以下10米的浅海现象，并能够提供高精度的测量结果。

基于船舶报数据的蒸发波导条件下雷达探测距离的计算

ｈｓｏｉａｆｅｔｅｍｅｅｒｌｇｃｌａａｏｅｄｄｓａａｅｎｌｔｉｄｓｒｅ．Ｅｅｔｍａｎｔａｅｉｒｃｌｅｃｉｔｏｏｏｉａｔｆｎｅｅｅ —ｒａａｄｓｓｅｃｉｄｌｃｒｇｅｉｗｖｔｖｄｏｂｏｃ
ＣａｃｌｔｏｆＲａｒＤｅｅｔｏｎｇｎｔｅＣｏｉｉｎｏｍｏｐｒｃｌｕａｉｎｏｄａｔｃｉｎＲａｅｉｈｎｄｔｏｆＡｔｓｈｅｉｖｇｉｅＢｓｄｏｉ — ｅｒｔｅｕｄａｅｎＳｈｐｒｐｏｔＤａａ
ｐｒｐａａｔｏｏｇｉｎａｌＰ—ｏｓｓａｌｕａｔｄｙＳｌｓｉｃｃｌｅｂｕｓｎｇｈｅｉｔｐａｒｂｏｉｅａｔｏａｌｃｑｕｉｎ．Ｐｒｐａｇｉａｌｏｓｈｒｓｏｌｓｏａｔｏｎｌｓｔｅｈｄｉ
维普资讯
Ｖ１８Ｎ．２ｏ．／ｂ－Ｏ１ｏ８１２２
船电技术
２０年０８
第１期
基于船舶报数据的蒸发波导条件下
雷达探测距离的计算
左雷
（军工程大学海洋电磁环境研究所，武汉４０３）海３０３摘要：本文研究了海洋蒸发波导条件下如何利用船舶报数据对雷达的探测距离进行计算，通过所需海区和时间段有效的历年船舶报气象信息得到大气折射率剖面，再利用抛物型方程计算出电磁波传播单程损耗，
气波导传播。蒸发波导是海上出现频率最高的大

蒸发波导条件下雷达超视距探测距离研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｒｓｔ，ｓｈｉｐｂｏｒｎｅｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｒａｎｇｅｉｎｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｐａｒｍｅｔｅｒｏｆｄｕｃｔ
第３５卷
第６期
现代雷达
ＭｏｄｅｒｎＲａｄａｒ
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．６
２０１３年６月
Ｊｕｎｅ２０１３
・
总体Байду номын сангаас．ｒ－Ｃ／・
中图分类号：ＴＮ９５８．９３
文献标志码：Ａ
ｇｉｖｅｎ．Ｌａｓｔ，ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔｓｐｌｉｔ — ｓｔｅｐＦｏｕｉｒｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｐａｒａｂｏｌｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｎａａｌｙｚｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ
明，蒸发波导越高，目标高度越小，发射仰角越低，雷达作用距离越大。关键词：蒸发波导；分布傅里叶变换；超视距；传播损失；作用距离
ＡＳｔｕｄｙｏｎＲａｄａｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎＲａｎｇｅｉｎＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎＤｕｃｔＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ

PJ蒸发波导模型与雷达探测距离

总体工程PJ蒸发波导模型与雷达探测距离3姚景顺1,2,杨世兴1,辛　民3(1.西北工业大学,　西安710072;　2.大连海军舰艇学院,　辽宁大连116018)(3.海军装备部电子部,　北京100841)【摘要】　蒸发波导是发生在海洋表面的常见现象,蒸发波导的高度和强度对舰载雷达的探测距离有着重要影响。

文中分析了海面蒸发波导形成机理,给出了PJ模型的详细计算公式,并根据PJ模型构建了一套蒸发波导与雷达探测威力应用软件系统,用X波段对海搜索雷达与海上配合目标进行模型验证。

结果表明:根据PJ蒸发波导模型计算的波导高度与雷达实际探测距离有着一致的结果。

【关键词】　折射率梯度;蒸发波导高度;PJ模型;雷达探测距离中图分类号:T N011、T N953 文献标识码:AAppli ca ti on of the Pau lus2Jeske(PJ)M odel to Ra da r D etecti on RangeY AO J ing2shun1,2,Y ANG Shi2xing1,XI N M in3(1.North weste r n Polytechnical University,　Xi′an710072,China)(2.Dalian N aval A cade m y,　Dalian116018,China)(3.Elec tr onic Depart m ent of Naval Equipm ent Depart m ent,　B eijing100841,China)【Abstra c t】　Evaporati on duct is a co mmon phenomenon over the oceans.The height and strengt h of the evaporati on duc tsa re controlling fact ors for shi pborn rada r range and m ust be dete r m ined accura t e ly t o a sse ss p r opagati on ranges.This a rticle discus2ses the cause of for m ing evaporati on duct and offe rs a deta iled ca lcula ti on formula of evapora ti on duc t he ig ht and ev aporation duct he ight p r ofile swhich a re taken fro m Paulus2Jeske(PJ)mode l.A co mpute r program ha s been deve l oped t o ca lcul a te evaporati on duct height and to predic t radar de tection range.In order to v e rify PJ mode,expe ri ments on sea movi ng targ e t have been ca rried out using a coa st X2band surface s ea rch rada r.Ex pe ri m enta l re sults s ho w that radar p r opagati on range coincide s with t he ca lcula ted he ight of evapora ti on duct dete r m ined from PJ mode l.【Key word s】refrac tivity gradient;ev apora tion duc ts;paulus2je s ke(PJ)mode;rada r detecti on range0　引　言电磁波在对流层中传播时,由于介质的不均匀性,其传播路径将发生折射。

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

ｒｎｇｉｐｒｍｅｅｓｏｖｐｒｔｎｄｃ．ａｅｗｈｔａａｔｒｆｅａｏａｉｕｔｏＫｅｒｓ：ＡＰ；ｖｐｒｔｎｄｃ；ａａｏｅａｅｒｎｅ；ｅｓｔｉｙｗｏｄＭｅａｏａｉｕｔｒｄｒｃｖｒｇａｇｓｎｉｖｔｏｉｙ
轨迹法是由几何光学演化而来的，通过描迹可以给出波导传播的物理图景，这种方法没有考虑频率的影但响，也不能解决辐射源在波导外时的情况。波导模理论应用分层的大气结构，解麦克斯韦方程组，是求但它不能解决折射率水平不均匀问题，也不能直接给出
空，它通常具有显著的日变化、节变化和纬度变化季
特征；目前对蒸发波导高度的计算模型大都是经验模
Ａｂｔａｔｓｒｃ：
Ｅｖｐｒｔｎｄｃａｌｙａｍｐｏｎｏｅｉｈｖｌｔｎｏａａｏｅａｅｐｅｉ— ａｏａｉｕｔｈｓｐａｎｉｏ￣ａｔｒｌｎｔｅｅａｕａｉｆｒｄｒｃｖｒｇｒｄｃｏ
维普资讯
第２８卷第５期
２００６年１０月
文章编号：６２— ６９２０）５— ０３— ４１７７４（０６００７０
舰
船
Байду номын сангаас
科
学
技
术
Ｖｏ．８，Ｎｏ５１２．Ｏｃ．，２０ｔ０６

蒸发波导测量仪器的精度分析与检验

２１０２年８月
西安电子科技大学学报（自然科学版）
ＪｏＵＲＮＡＬＯＦＸＩＩＤＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ａｕ２２ｇ．０ｌ
第３９卷
第４期
Ｖｏｌ３Ｎｏ４＿９．
ｄｉ１３６／．ｓｎ．０１２０．０２０．３ｏ：０．９９ｊｉｓ１０－４０２１．４０４
Ｔｅｔａｎａｙｉｆａｃｒｃｆｔｅｅａｏａｉｎｄｃｓｎｄａｌｓｓｏｃｕａｙｏｈｖｐｒｔｏｕｔｍｅｓｒｎｇｉｔｕｅａｕｉｎｓｒｍｎｔ
ＺＨＡＮＧＡｉｉｌ，ＷＡＮＧａｊｎＹｎｕ，ＺＨＡＮＧｕ。Ｙ
ｗｅ１Ｏｂａｎｉｇｔｒｃｓｖｏｒｔｏｎｄｕｃａａｅｅｓｔｙｔｅｓｉｇｔｔｏｐｈｒｃｒｆａｔｖｔｌ．ｔｉｎｈｅｐｅｉｅｅａｐａｉｔｐｒｍｔｒｉｈｅｋｅｏｍａｕｒｎｈｅａｍｓｅｉｅｒｃｉｉｙ
（．ＣｌｇｆＣｍｐｔｒＩｆ．Ｔｅｈ，ＨｅａｒｌＵｎｖ，Ｘｉｘａｇ４３０１ｏｌｅｏｏｅｕｅｎｏｃ．ｎｎＮｏｍａｉ．ｎｉｎ５０７，Ｃｈｎｉａ２．ＣｌｇｆＰｙｉｓＩｆ．Ｅｇ．ｏｌｅｏｈｓｃｎｏｅｎ，Ｈｅａｒａｉ．ｎｎＮｏｍｌＵｎｖ，Ｘｉｘａｇ４０７ｎｉｎ５０，Ｃｈｎ）３ｉａ

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

ｉｎＥｖａｏｒｔｏｕｃｖｒｎｍｅｔｐａｉｎＤｔＥｎｉｏｎｓ
ＨＵＡＮＧａｍａＸｉｏ．ｏ一，ＺＨＡＮＧｎｇｎＷＡＮＧＹｏｇ．ａｇ，Ｈｕａ，ＴＡＮＧｉｃｕｎＨａ．ｈａ
（．ｅｔｏＭｉｔｙＯｅｎｇａｈ，ａｉｖｌａｅｙＤｌｉｎｇ１６１；ＩＤｐ．ｆｌａｃａｏｒｙＤｌＮａａＡｃｄｍａａＬａｉ１０８ｉｒｐｎａｉｎｏｎ
吻合较好，验证了该方法的正确性和实用性。关键词蒸发波导电磁波传播：雷达超视距探测：性能评估中图分类号Ｔ９Ｎ５文献标识码Ａ
ＡｅｈｄｏａｕｔｎｄｒＯＴＨｒｏｍａｃＭｔｏｆＥｖｌａｉｇＲａａＰｅｆｒｎｅ
维普资讯
第３卷第１６期２００７年２月
电子科技大学学报
ＪｕａｏＵｎｖｒｉｆｅｔｏｉｃｅｃｎｅｔｌ￣ｆｉａｏｒｌｆｉｅｓｙｏＥｌｃｒｎｃＳｉｎｅａｄＴｃｍｏｏｏＣｈｎｎｔ
ｄｔｃｉｎｃｐｂｌｙｗｈｎｔｅｒｐｒｔｄｉｒｅｅｖｒｎｎｓｂｃｕｅｔｅｒｎｌｅｃｄｂｖｐｒｔｎｅｅｔａａｉｔｅｈｙａｅｏｅａｅｍａｉｎｉｍｅｔｅａｓｙａｅｉｆｕｎｅｙｅａｏａｉｏｉｎｎｏｈｏｄｃｉｈｉａｋｆａｌＩａｕａｈｎｍｅｏｖｌａｅａｃｒｔｌｅａｉｔｆａａｖｐｒｔｎｄｃｕｔｗｈｃｍｄｏｆｍｉａｔｒｌｅｏｎｎＴｏｅａｕｔｃｕａｅｙｔｂｌｙｏｒｄｒｅａｏａｉｕｔｓｉｎｐｈｉｎｉｏｅｖｒｎｅｔ．ｔｏｒｐｓｄｗｈｃｏｂｅｅｅｅｔｍａｎｔｖｓｒｐｇｔｎｎｍｅｉａｑａｉｎｎｉｍｎｓａｍｅｈｄｉｐｏｏｅｉｈｉｃｍｂｌｄｔｌｃｒｏｓｓｈｏｇｅｉｗａｅｏａａｉｕｒｃｌｕｔｃｐｏｅｏｗｉ１ｈｅｒｓｏ＂ａａｃｉｅ．ｅｄｔｘｒｃｅｒｍｅｅｐｒｎｆｌｎｓａｒｇｏｔｂｒｆ０３ｔｅｔｏｉｆｄｒｅｅｖｒＴｈａａｅｔａｔｄｆｏｔｘｅｉ１ｔｈｅｒｒｈｍｅｔｉｅｅｉｎｉＯｃｏｅ０ｏＤａａｎｏ２ｉａａｙｅＳｇｔｉｍｅｏ．ｎ１ｒｓｌｆｌｓｍｅｌｄａｅｑｉｔｇｅｍｅｔｔ１ｃｕｌａａｅｅｔｎＳｎｌｚｄＵｉ１ｔｄａｄｔｅｅｕｔＯ１ｔｏｒｕｅｒｅｎｌｔｅａｔａｄｄｔｃｉ．ｎｌｓｈｌｓｔｉ１ａｗｉ１ｌｒｒｏＫｅｒｓｅａｏａｉｎｄｃ；ｅｅｔｍａｎｔｖｒｐｇｔｎｒｄｖｒｔｅｈｒｏｅｅｔｎｙｗｏｄｖｐｒｔｕｔｏｌｃｏｇｅｉｗａｅｐｏａａｉ；ａａｏｅｌｏｉｎｄｔｃｉ；ｒｃｏｒ１ｚｏｐｒｏｍａｃｖｌａｉｎｅｒｎｅｅａｕｔｆｏ

雷达超视距探测的实验研究

ｔｅａｔ．ＴｈｒｓｌｈｗｓｈｔａａｉｂｅｏｃｕｌｅｖｒｔｅｈｒｏｄｔｃｉｎｎｈｈｓｍｅｉｍｅｅｅｕｔｓｏｔａｒｄｒＳａｌｔａｔａｉｏｅ — ｈ — ｏｉｎｅｅｔｉｔｅｚｚｏｅａｏａｉｎｄｃｏｄｔｎ，ａｄｈｄｓａｔｏｅｅｔｏａｄｔｅｉｎｌｎｅｓｔｒｒｌｔｅｔｈｖｐｒｔｕｔｃｎｉｏｏｉｎｔｅｉｔｎｆｄｔｃｉｎｎｈｓｇａｉｔｎｉｙａｅｅａｉｏｔｅｖ
ｕｅｏｒａｉｅｔｅＯｅ — ｈ — ｒｚｎｄｔｃｉ．Ｉｄｒｔｈｅｋｕｈｅｃｒｅａｉｔｈｒｍｅｅｈｅｓｄｔｅｌｚｈｖｒｔｅｈｏｉｏｅｅｔｏｎｎｏｒｅｏｃｃｐｔｏｒｌｔｖｉｙｏｆｔｅｐａａｔｒｏｆｔｏｅ — ｈ — ｏｒｚｎｄｔｃｉｕｃａｓａｔｎｈｅｉｔｎｓｔｆｔｓｇｎｌｅｃａｄｔｅｅｌｅｐｏａｉｖｒｔｅｈｉｏｅｅｔｏｎｓｈｓｄｉｔｎａｄｔｎｅｉｙｏｈｅｉａ，ｔ．ｎｈｒａｖａｒｔｏｎｄｕｃ，ｈｇｅｉｉｎｄｅｃｏｒａｍｏｐｒｃｄｕｔｔｓｓｕｅｔｉｈｐｒｃｓｏｖｉｅｆｔｓｈｅｉｃｅｔｉｓｄ，ａｓｅｒｄｒｗｈｉｈａｈｅｂｎｋｔｅｅｔａｌｏｕｓａａｃｔｔａｏｄｔｃｔ

蒸发波导环境监测与诊断系统设计

蒸发波导环境监测与诊断系统设计【摘要】本文介绍了蒸发波导环境监测与诊断系统设计的相关内容。

在分析了研究背景、研究目的和研究意义。

在重点讨论了蒸发波导环境监测与诊断系统设计原理、系统组成与结构设计、传感器选取与性能分析、数据采集与处理方法以及系统实验验证与效果分析。

结论部分总结了本文的研究成果，并展望了未来的研究方向和改进方向。

该系统设计为环境监测和诊断提供了新的技术手段，具有重要的应用前景和社会意义。

【关键词】蒸发波导、环境监测、诊断系统、设计原理、系统组成、结构设计、传感器、数据采集、处理方法、实验验证、效果分析、总结、未来展望、改进方向。

1. 引言1.1 研究背景蒸发波导环境监测与诊断系统的研究背景十分重要，主要体现在以下几个方面：随着现代工业生产的发展，工业设备的复杂性和运行环境的恶劣程度日益增加，导致设备的故障率也在逐渐提高。

为了保证设备的正常运行和延长设备的使用寿命，对设备的环境进行实时监测和诊断显得尤为重要。

传统的环境监测与诊断系统存在着很多不足之处，比如传感器的精度和响应速度有限、数据采集和处理方法不够高效等问题，不能满足现代工业生产的要求。

如何设计一种高效、精准的环境监测与诊断系统成为当今研究的热点之一。

1.2 研究目的研究目的是通过设计蒸发波导环境监测与诊断系统，实现对环境中各种参数的实时监测和诊断分析，为环境保护和安全生产提供可靠数据支持。

具体目的包括：1.探究蒸发波导技术在环境监测与诊断领域的应用潜力，提高监测精度和准确性；2.设计一套完整的系统框架和结构，实现各个环节的紧密结合和高效工作；3.优化传感器选取和性能分析，确保系统的稳定性和可靠性；4.研究数据采集与处理方法，实现对监测数据的实时处理和分析，提高系统响应速度；5.通过系统实验验证和效果分析，验证系统设计的可行性和有效性。

通过实现以上目标，将为蒸发波导环境监测与诊断系统的实际应用奠定基础，为相关领域的研究和发展做出贡献。

基于雷达回波反演蒸发波导

基于雷达回波反演蒸发波导
雷达回波反演是一种用于反演大气流场参数的技术。

其在活动雷达测
量地表微气象参数方面有广泛的应用，对于研究蒸发而言也具有重要
的意义。

本文将从以下几个方面介绍蒸发波导的雷达回波反演原理：
一、蒸发波导的物理结构
蒸发波导是指当蒸发速度大于水平风速的同时，在云的表面上形成的
纵向结构，由蒸发器充满水汽的中心组成，周围有表面外部空气散热
而形成的一种特殊的可见结构。

它被认为在夏季中晚期和夜间植被表
面有向上散热的过程中发挥着非常重要的作用。

二、雷达波谱特征与反演
蒸发波导可以在微波雷达回波上反映出一些具有特定波谱信息的结构
异常特征，如零点异常等，可以作为反演蒸发波导的有效特征。

此外，当蒸发波导的蒸发能力超过周围的环境风速时，蒸发波导把大气剪切
分成上升和下降的两条路径，因此，雷达回波的相位变化可以作为蒸
发波导的反演的重要参考值。

三、雷达回波反演模型
为了更好地利用雷达回波反演参数，可以建立蒸发波导反演模型，由
雷达反演模型可以获取蒸发波导上空气室、蒸发体积径向分布等蒸发
波导参数，有助于更深入地了解蒸发波导的结构特征，从而为蒸发研
究提供重要的科学参考资料。

四、反演结果分析
通过雷达回波反演模型反演出来的参数，应用数值模拟方法对蒸发波导进行分析，从而获得蒸发波导的总体特征，如大小、组织性及风速等。

最后，由反演得到的参数，与经验数据进行比较，检验反演结果的可靠性，确定反演结果是否符合实际现象。

综上所述，雷达回波反演是一种重要的研究蒸发的技术，可以从不同的角度对蒸发波导的结构特征进行分析及反演，为研究蒸发提供有力的科学依据。

蒸发波导环境监测与诊断系统设计

蒸发波导环境监测与诊断系统设计【摘要】本文介绍了蒸发波导环境监测与诊断系统的设计原理、硬件设计、软件设计、性能测试以及应用案例分析。

通过该系统，可以实现对环境中各种物质的监测和分析，为环境保护和资源管理提供技术支持。

系统经过性能测试具有较高的准确性和稳定性。

结论部分总结了蒸发波导环境监测与诊断系统的设计特点和优势，并展望了未来研究方向，指出了系统在智能化、自动化方面的潜在发展空间。

该系统将对环境监测领域产生积极影响，为人类社会可持续发展做出贡献。

【关键词】蒸发波导、环境监测、诊断系统、设计原理、硬件设计、软件设计、性能测试、应用案例分析、总结、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景蒸发波导环境监测与诊断系统是一种基于蒸发波导技术的智能监测系统，能够实时、精准地监测环境中的各种参数，并对数据进行诊断分析。

随着环境问题日益严重，环境监测与诊断系统的研究备受关注。

在传统的环境监测系统中，存在着传感器精度不高、易受干扰、数据处理能力有限等问题，而蒸发波导环境监测与诊断系统正是为了解决这些问题而设计的。

本文旨在探讨蒸发波导环境监测与诊断系统的设计原理、硬件设计、软件设计、性能测试以及应用案例分析，为进一步推动环境监测与诊断技术的发展提供参考。

通过对该系统的研究，可以不断完善监测系统的功能和性能，为环境保护和治理提供可靠的技术支持。

1.2 研究目的研究目的旨在通过设计蒸发波导环境监测与诊断系统，实现对环境的实时监测和诊断。

具体来说，研究目的主要包括以下几个方面：1. 提高环境监测的准确性和可靠性：传统的环境监测系统存在监测误差较大、数据传输不稳定等问题，而蒸发波导环境监测与诊断系统利用高频电磁波传输原理，能够实现对环境参数的高精度监测，提高监测数据的准确性和可靠性。

2. 实现对环境参数的实时监测：蒸发波导环境监测与诊断系统具有传感器位置灵活、数据传输速度快的特点，能够实现对环境参数的实时监测，及时掌握环境变化情况，为环境治理和保护提供重要数据支撑。

蒸发波导环境监测与诊断系统设计

蒸发波导环境监测与诊断系统设计一、引言随着各种工业设备和生产过程的日益复杂化，环境监测和诊断系统的重要性日益凸显。

特别是在蒸发波导环境中，由于其特殊的工作环境和工作原理，环境监测和诊断系统的设计更加重要。

本文将介绍蒸发波导环境监测与诊断系统的设计原理及实现方法，旨在提高蒸发波导设备的安全性、稳定性和可靠性。

二、蒸发波导环境监测与诊断系统的设计原理蒸发波导是一种应用广泛的热探测器，其工作原理是基于传感器丝管中的传感器铂丝的电阻变化来对环境进行监测。

蒸发波导环境监测与诊断系统的设计原理主要包括以下几个方面：2.1 环境参数监测蒸发波导环境监测与诊断系统需要监测环境中的温度、湿度、气体浓度等参数，以保证蒸发波导的正常工作。

通过传感器收集环境参数的数据，并利用信号处理与分析技术对数据进行处理，提取关键参数，实现对环境参数的准确监测。

2.2 故障诊断与预警蒸发波导环境监测与诊断系统需要具备故障诊断与预警功能，能够对蒸发波导设备的故障进行快速准确的诊断，并及时发出预警信号。

通过对蒸发波导设备的工作状态进行实时监测和分析，及时发现并预警设备的故障，提高设备的安全性和可靠性。

2.3 数据采集与存储蒸发波导环境监测与诊断系统需要具备数据采集与存储功能，能够实时采集环境参数数据并进行存储。

通过建立完善的数据采集与存储系统，实现对环境参数数据的长期记录和管理，为环境参数的分析和诊断提供数据支撑。

2.4 远程监控与管理蒸发波导环境监测与诊断系统需要具备远程监控与管理功能，能够实现对蒸发波导设备的远程监控和管理。

通过建立远程监控与管理系统，运维人员可以实时了解蒸发波导设备的工作状态，并进行远程操作和管理，提高设备的可操作性和可维护性。

三、蒸发波导环境监测与诊断系统的实现方法蒸发波导环境监测与诊断系统的实现方法包括硬件设计、软件设计和系统集成。

以下将对蒸发波导环境监测与诊断系统的实现方法进行详细介绍。

3.1 硬件设计蒸发波导环境监测与诊断系统的硬件设计包括传感器设计与选型、数据采集与存储设备选型、远程通信设备选型等方面。

蒸发波导环境监测与诊断系统设计

蒸发波导环境监测与诊断系统设计蒸发波导技术是一种基于声波传输原理的环境监测技术，其基本原理是将发生在介质中的声波信号，通过声波传输器转换为波导信号，再利用蒸发波导对该波导信号进行扩散、反射、聚焦等处理，得到目标介质中的物理参数信息。

本文就基于蒸发波导技术，设计了一款可行的环境监测与诊断系统，该系统的设计从硬件、软件、算法三个方面进行介绍。

一、硬件设计1.声波传输器设计声波传输器是整个系统的核心组成部分，主要由发射器、接收器和声波传输介质三部分组成。

其中发射器主要用于发出一定频率和振幅的声波信号；接收器通过感应接收到的声波信号，将其转换为电信号；声波传输介质则是实现声波传输的媒介，需要具有良好的声波透过性和承载性能。

根据不同的监测环境和监测目的，我们可以使用不同形式的声波传输器，比如水中使用水中声波传输器，地下使用钢绳声波传输器等等。

2.蒸发波导设计蒸发波导是实现声波信号扩散、反射、聚焦等处理的关键组成部分。

蒸发波导通常采用多层叠加的金属介质，构成波导板，并在板上开凿出一系列的孔洞。

当声波信号进入波导板时，会在孔洞内发生反射和衍射现象，从而实现对信号的处理。

在不同的监测环境中，需要使用不同材质和形状的蒸发波导板，以满足监测目标的要求。

1.数据采集模块数据采集模块主要用于实现对声波传输器和蒸发波导的信号采集。

在采集信号时，需要控制好采集时刻和频率，并对采集到的信号进行初步处理和滤波，以避免数据质量的影响。

2.信号处理模块信号处理模块是整个系统的核心部分，主要用于对采集到的声波信号进行处理和分析。

该模块包括信号预处理、特征提取、分类识别等部分，其中，特征提取是关键的一步，需要选择合适的特征量，如振幅、频率、相位等，以提取有用的信息。

三、算法设计1.多普勒变换算法多普勒变换是一种将频谱分析的方法，它可以将时变信号在时域上的变化映射到频域上，进而实现对信号的分析。

在蒸发波导环境监测中，利用多普勒变换对信号进行分析，可以得到信号的频率信息，从而实现对介质中物理参数的诊断。

蒸发波导环境监测与诊断系统设计

蒸发波导环境监测与诊断系统设计随着社会的不断发展，环境污染问题日益严重，对环境监测与治理提出了更高的要求。

对于环境监测系统来说，准确、快速、实时的监测数据是保障环境治理的重要基础。

蒸发波导技术是一种新型的环境监测与诊断技术，具有低成本、高灵敏度和实时监测等优势，可以有效解决环境监测领域的一些难题。

本文将从设计和应用两个方面详细介绍蒸发波导环境监测与诊断系统的技术原理和设计方法。

1. 蒸发波导技术概述蒸发波导技术是一种通过监测挥发性有机化合物（VOCs）来实现环境监测的新型技术。

其原理是通过蒸发波导传感器采集目标VOCs的挥发成分，然后将其转化为数字信号进行处理和分析，从而实现对环境中VOCs浓度的监测与诊断。

蒸发波导技术具有以下特点：（1）灵敏度高：蒸发波导传感器可以对极低浓度的VOCs进行监测，响应速度快，且具有良好的稳定性和重复性；（2）实时监测：蒸发波导技术具有实时监测的能力，能够准确反映环境中VOCs的变化情况；（3）低成本：相比传统的环境监测仪器，蒸发波导技术成本更低，可以降低监测成本，提高监测效率。

2. 环境监测与诊断系统的设计要点蒸发波导环境监测与诊断系统的设计要点包括传感器设计、数据采集与处理、监测算法、系统集成等方面。

（1）传感器设计：蒸发波导传感器是系统的核心部件，其设计要充分考虑传感器的灵敏度、选择性、稳定性等特性。

传感器的选材、结构设计、信号采集等都是关键的技术问题。

（2）数据采集与处理：环境监测与诊断系统需要具备数据的实时采集和处理能力，采集到的信号需要经过滤波、放大、AD转换等处理，最终转化为通用的接口格式，便于后续的数据分析和存储。

（3）监测算法：为了提高系统的监测准确性，需要结合监测对象的特性，设计出合适的监测算法。

监测算法涉及到信号处理、模式识别、数据分析等方面，需要综合考虑。

（4）系统集成：蒸发波导环境监测与诊断系统还需要考虑硬件与软件的集成以及系统的稳定性、可靠性等因素，从而实现对环境监测的全面覆盖和高效运行。

水平非均匀性蒸发波导诊断及其对雷达探测的影响

水平非均匀性蒸发波导诊断及其对雷达探测的影响王本洪;焦林【摘要】蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,因为其分布广、发生概率大,所以被认为是对海上电子装备影响最为显著的波导类型.然而由于其形成机制复杂,且在近岸地区存在水平不均匀性,使得目前非均匀蒸发波导的诊断及其应用还未能落实到实际工作中.针对这一现状,首先利用G L Geernaert的方法修正了Monin-Obukhov相似理论,将其扩展到海洋大气表面边界层不均匀条件下:其次在Babin模式的基础上引入张强普适函数的非线性修正因子与阵性风速,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围拓展到近海沿岸地区和甚低风速条件下.并在此基础上研究了蒸发波导水平非均匀性对雷达探测的影响,得到了水平非均匀蒸发波导能够改变均匀波导环境下雷达的探测距离及其盲区的分布.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】5页(P66-70)【关键词】水平非均匀性;蒸发波导;诊断;雷达探测【作者】王本洪;焦林【作者单位】海军参谋部航海保证局,北京100841;海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系,辽宁大连116018【正文语种】中文【中图分类】P79大气波导是对流层大气中的一种异常折射（极端超折射）结构，它能够改变电磁波的正常传播特性，使得电磁波在波导层中传播损耗减小，传播距离增大，因而大气波导能够使雷达实现超视距探测[1]。

蒸发波导是发生在海面上的一种波导类型，主要是由于海水蒸发引起湿度锐减造成的。

近海沿岸地区由于海陆分布的不均，常常会造成波导的近岸效应，有时我们称之为波导的水平非均匀性[2]。

Zhu等[3]提出了造成近岸大气波导水平不均匀性的6大因素：海岸地形、海面温度、海陆温差、海岸地貌高度、环境风和中尺度海陆风。

K D Anderson等[4]通过实验研究了蒸发波导条件下电波超视距传播特性。

张金鹏等[5]采用雷达海杂波方法对蒸发波导非均匀进行了描述；郭凯凯等[6]研究了基于水平非均匀蒸发波导的电波传播非互易性；庞佳玮等[7]分析了蒸发波导高度水平非均匀性对路径损耗的影响；董道广等[8]建立了基于优化滤波的水平非均匀蒸发波导反演算法。

蒸发波导与雷达最大探测距离查询数据库的设计

蒸发波导与雷达最大探测距离查询数据库的设计
田树森;察豪;周沫;左雷
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2009(024)004
【摘要】为方便总结蒸发波导高度与雷达最大探测距离分布规律,开发了蒸发波导与雷达最大探测距离查询数据库,并对数据库性能进行检验.检验结果表明:查询得到的蒸发波导高度分布规律与美国海军所用折射率影响高级预测系统(AREPS)统计结果基本吻合,且能提供更高的空间分辨率,与AREPS相比,本数据库由气象水文数据计算得到的雷达最大探测距离更接近实测值.
【总页数】6页(P622-626,631)
【作者】田树森;察豪;周沫;左雷
【作者单位】海军工程大学海洋电磁环境研究所,湖北,武汉,430033;海军工程大学海洋电磁环境研究所,湖北,武汉,430033;海军工程大学海洋电磁环境研究所,湖北,武汉,430033;海军工程大学海洋电磁环境研究所,湖北,武汉,430033
【正文语种】中文
【中图分类】TN959
【相关文献】
1.基于船舶报数据的蒸发波导条件下雷达探测距离的计算 [J], 左雷
2.蒸发波导环境下雷达探测距离分析 [J], 刘国华
3.蒸发波导条件下雷达天线仰角和高度对探测距离的影响 [J], 宋伟;杨平辉;彭滔
4.PJ蒸发波导模型与雷达探测距离 [J], 姚景顺;杨世兴;辛民
5.蒸发波导条件下雷达超视距探测距离研究 [J], 皇甫一江
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

蒸发波导环境监测与诊断系统设计

蒸发波导环境监测与诊断系统设计
随着社会的不断发展和人们环保意识的提高，环境保护工作变得越来越重要。

其中，空气质量监测是环保工作的重要方面之一，蒸发波导环境监测与诊断系统就是一种对空气质量进行实时监测和评估的重要手段。

蒸发波导环境监测与诊断系统是一种全自动化的系统，它可以通过无线网络连接到计算机，实时地监测环境变化并生成报告。

该系统主要由天线、电路板、传感器、芯片、滤光器、控制单元等硬件及应用软件组成。

该系统采用的传感器种类为光学吸附法，它能够检测不同颗粒物，如PM1、PM2.5、PM10等。

传感器的作用是将监测的数据传输到电路板并保存到芯片中，再由计算机分析数据生成报告。

系统还配备了滤光器，能够有效地避免外来光源的干扰，保证数据的准确性。

控制单元是系统的核心部分，它根据传感器和芯片的读取数据，进行分析，计算环境中的PM1、PM2.5、PM10等颗粒浓度，并进行报警。

控制单元还能够通过软件界面进行一些设置，包括数据储存间隔、提醒频率等参数。

软件是该系统的另一个重要组成部分。

它能够实时地显示数据，并生成报告。

在报告中，系统会展示当前的PM1、PM2.5、PM10等颗粒浓度，并根据采集到的数据进行分析，并将分析结果呈现给用户。

另外，用户还可以通过软件来设置一些参数及提醒方式，例如设置颗粒浓度的安全值，超过此值时会出现报警提醒。

总体来说，蒸发波导环境监测与诊断系统是一种高效、准确的环境监测和评估工具。

它可以帮助监测员实时地了解环境中的颗粒浓度，并生成分析报告，为环境治理提供有力的保障。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

剖面。给出了便于蒸发波导环境下使用的修正雷达方程，基于抛物方程模型形成微波超视距雷达的探测
性能分析方法。在我国南海海域开展了舰载蒸发波导环境测量及微波雷达探测的对比试验，在超视距预
２．ＣｈｉｎａＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏ，ＲａｄｉｏｗａｖｅＰｒｏｐａｇａｌｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｈｉｐ — ｂｏｒｎｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｒａｄａｒｃａｎｄｅｔｅｃｔｔｈｅｔｒａｎｓｈｏｒｉｚｏｎｔａｒｇｅｔｂｙｔｈｅｄｕｃｔｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ，ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔｃａｎｂｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙｔｈｅｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ１．Ｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔｐｒｏｆｉｌｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅｎｅｕｔｒａｌ，ｓｔａｂｌｅａｎｄｕｎｓｔａｂｌｅｃｏｎｄｉ — ｔｉｏｎｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｍｏｄｉｆｉｅｄｒａｄａｒｅｑｕａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙｉｎｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｉｓｄｅｒｉｖｅｄａｎｄａｍｅｔｈｏｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｔｒａｎｓｈｏｒｉｚｏｎｒａｄａｒｉｓａｌｓｏｇｉｖｅｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｒａｂｏｌｉｃｅｑｕａｔｉｏｎ．Ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｓｈｉｐ — ｂｏｒｎｅｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔｍｅａｓｕｒｅ — ｍｅｎｔａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｔＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａ１ｒｅｓｕｌｔａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｈｏｒｉｚｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｉｍ— ｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｄｕｃｔ；ｐａｒａｂｏｌｉｃｅｑｕａｔｉｏｎ；ｒａｄａｒｅｑｕａｔｉｏｎ；ｔｒａｎｓｈｏｒｉｚｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＳｈｉｐ — ＢｏｒｎｅＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎＤｕｃｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲａｄａｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
（１．北海舰队联合海情中心，山东青岛２６６０００；
２．中国电波传播研究所，山东青岛２６６１０７）
摘要：舰栽微波超视距雷达主要通过大气波导传播效应实现对目标的超视距探测。利用测量的水文气象参数，根据蒸发波导模型预测蒸发波导高度，讨论了中性、稳定以及不稳定条件下的３种蒸发波导
ＹＡＮＺｈｏｎｇｙｕ．ＺＨＡＮＧＬｉｊｕｎ。．ＷＡＮＧＨｏｎｇｇｎ，ＬＩＮＦａｊｕｎ
（１．ＪｏｉｎｔＳｅａＣｅｎｔｅｒｏｒＮｏｒｔｈＳｅａＦｌｅｅｔ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０００・（７ｈｉｎａ；
测的性能上理论预测结果与实际探测结果较为一致。分析结果时雷达探测及电子战应用具有重要意义。
关键词：蒸发波导；抛物方程；雷达方程；超视距探测
中图分类号：ＴＮ９５９．７２文献标志码：Ａ文章编号：１６７２～２３３７（２０ｌ７）０３ — ０３０１一Ｏ５
第３期
２Ｏ１７年６月
雷达科学与技术
ＲａｄａｒＳＣｉｅｎｃｅａｎｄＴｅＧｈｎｏＩｏｇｙ
Ｖ０１．１５Ｎｏ．３
Ｊｕｎｅ２０ｌ７
蒸发波导环境测量与雷达探测性能分析
闰仲钰。张利军，王红光。。朱庆林。，蔺发军。