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第1章 概论1

1.1 引言2

1.1.1 日地空间2

1.1.2 雷达环境3

1.1.3 电波环境信息4

1.2 电波环境信息技术5

1.2.1 电波环境与雷达的关系5

1.2.2 电波环境信息技术学科概要7

1.2.3 电波环境信息技术的应用与发展9

1.3 雷达电波传播方式和雷达电波波段14

1.3.1 雷达电波传播方式14

1.3.2 雷达电波波段及其特性16

1.4 雷达环境对雷达性能的影响21

1.4.1 雷达环境各区域特征21

1.4.2 不同雷达环境对雷达电波传播的影响23

1.4.3 雷达方程中的传播损耗27

1.4.4 雷达电波传播的折射29

1.4.5 雷达干扰与噪声环境对雷达的影响30

1.4.6 杂波对雷达的影响30

1.4.7 其他效应对雷达的影响30

第2章 地面、海面环境与雷达电波特性31

2.1 概述32

2.1.1 方向图传播因子32

2.1.2 后向散射系数33

2.1.3 几何角的关系34

2.2 地面、海面的媒质特性35

2.2.1 纯水的复介电常数35

2.2.2 冰的介电常数36

2.2.3 海水的介电常数37

2.2.4 土壤的介电常数39

2.2.5 典型地面的电参数40

2.3 地面、海面的传播衰减42

2.3.1 地波传播衰减计算42

2.3.2 均匀光滑球形地面衰减43

2.3.3 粗糙海面附加传播衰减43

2.4 地、海面反射77

2.4.1 平面反射系数和透射系数77

2.4.2 地、海面反射系数80

2.4.3 Fresnel椭球和反射Fresnel区80

2.4.4 扩散因子91

2.4.5 表面粗糙度对反射系数的影响92

2.5 地面障碍绕射94

2.5.1 光滑地球表面绕射95

2.5.2 山脊绕射97

2.5.3 圆顶形障碍的绕射计算98

2.5.4 多重障碍绕射100

2.6 多径干涉效应101

2.6.1 产生机制101

2.6.2 多径传播的天线方向图因子102

2.6.3 多径效应引起的角度误差104

2.7 植被树林的衰减106

2.8 地海杂波理论模型107

2.8.1 简单模型108

2.8.2 粗糙面散射理论模型110

2.8.3 杂波的起伏特性113

2.9 地海杂波的测量技术117

2.9.1 测试原理117

2.9.2 测试技术119

2.10 陆地表面杂波的测量数据125

2.10.1 几种地形地物的散射特性和模型126

2.10.2 陆地杂波统计特性133

2.11 海面杂波138

2.11.1 海面状态描述138

2.11.2 海面杂波的一般特性140

2.11.3 海面杂波的统计特性与频谱143

2.11.4 影响海面杂波特性的其他因素146

2.11.5 短波段海面杂波特性146

2.12 飞鸟昆虫和气象杂波147

2.12.1 飞鸟昆虫杂波147

2.12.2 气象杂波148

第3章 对流层环境与雷达电波特性151

3.1 概述152

3.2 大气无线电气象参数与折射率153

3.2.1 大气折射率N的变化154

3.2.2 对流层大气折射率模型159

3.2.3 雨强167

3.2.4 水汽密度分布171

3.3 大气波导174

3.3.1 大气波导的形成原因174

3.3.2 大气波导结构和特征176

3.3.3 大气波导出现率及特征量177

3.3.4 大气波导传播185

3.3.5 大气波导超视距探测修正187

3.3.6 大气波导预测192

3.4 对流层顶与中层环境197

3.4.1 对流层顶层与中层环境特征197

3.4.2 平流层风场197

3.5 对流层衰减204

3.5.1 大气气体吸收204

3.5.2 降水衰减207

3.5.3 云雾、沙尘衰减212

3.5.4 对流层波导传播损耗213

3.6 对流层闪烁217

3.7 大气折射误差修正217

3.7.1 大气折射基本概念218

3.7.2 大气折射误差及修正222

第4章 电离层环境与雷达电波特性245

4.1 概述246

4.1.1 电离层246

4.1.2 电离层的电离源248

4.1.3 电离层的形成及其形态251

4.1.4 电离层的测量方法260

4.2 电离层环境参数估算262

4.2.1 E层参数估算［3］262

4.2.2 F2层参数估算［11］264

4.3 电离层电子浓度剖面模型266

4.3.1 模型种类266

4.3.2 中国典型电离层数据272

4.3.3 电离层折射指数276

4.4 电离层不均匀性与不规则变化278

4.4.1 Es层（突发E层）278

4.4.2 扩展F层278

4.4.3 电离层行波式扰动279

4.4.4 突然电离层骚扰280

4.4.5 电离层暴281

4.4.6 极盖吸收与极光吸收281

4.5 电离层传播信道特性281

4.5.1 电离层反射与折射282

4.5.2 电离层法拉第旋转283

4.5.3 电离层色散284

4.5.4 多普勒效应285

4.5.5 电离层传播时延285

4.6 电离层闪烁287

4.6.1 闪烁指数287

4.6.2 闪烁与频率、天顶角的关系287

4.6.3 闪烁瞬时分布函数及谱特征288

4.6.4 闪烁形态的全球分布289

4.6.5 中国、东亚地区电离层闪烁统计289

4.7 电离层返回散射传播293

4.7.1 传播机理与应用293

4.7.2 返回散射电离图294

4.7.3 最小时延线297

4.7.4 天波超视距雷达的坐标变换301

4.7.5 返回散射回波能量304

4.8 电离层传播衰减308

4.8.1 天波雷达路径传播衰减［9］308

4.8.2 穿过电离层的雷达电波传播衰减315

第5章 雷达噪声与干扰环境319

5.1 概述320

5.1.1 无线电噪声干扰320

5.1.2 噪声强度及其相关术语321

5.2 噪声电平的频率关系323

5.2.1 0.1Hz～10kHz频段噪声电平324

5.2.2 10kHz～100MHz频段噪声电平324

5.2.3 100MHz～100GHz频段噪声电平325

5.3 大气气体和地球表面的辐射噪声326

5.3.1 晴空大气亮温（噪声）326

5.3.2 地球表面亮温（噪声）329

5.4 地球以外的噪声源亮温331

5.4.1 银河系噪声332

5.4.2 天体辐射337

5.5 人为无线电噪声337

5.5.1 预期值338

5.5.2 场强与极化340

5.6 大气无线电噪声341

5.6.1 概述341

5.6.2 预期值342

5.6.3 中国大气噪声实际测量数据394

5.7 无线电干扰399

5.7.1 非蓄意电台干扰399

5.7.2 蓄意干扰399

第6章 电波传播环境信息的实际运用401

6.1 电波折射修正的实际运用402

6.1.1 根据折射修正雷达垂直面作用范围图402

6.1.2 根据折射修正雷达测量值416

6.2 电波衰减的实际运用419

6.2.1 根据传播衰减修正雷达最大探测距离420

6.2.2 根据传播衰减计算目标回波功率密度422

6.2.3 短波地波超视距雷达传播衰减的计算423

6.2.4 短波天波超视距雷达传播衰减的计算423

6.2.5 超短波雷达传播衰减的计算424

6.2.6 微波、毫米波雷达传播衰减的计算425

6.3 电波传播环境中雷达性能评估426

6.3.1 概述426

6.3.2 抛物方程（PE）方法［9,10］427

6.3.3 传播环境中雷达性能评估430