海洋中的電磁場及其套用

《海洋中的電磁場及其套用》是2020年上海科學技術出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：海洋中的電磁場及其套用
• 出版時間：2020年
• 出版社：上海科學技術出版社
• ISBN：9787547849453
• 開本：16 開

內容簡介

本書系統介紹了海洋電磁場基礎理論、海洋電磁儀器及海洋電磁場在海底資源開發及國防軍事中的套用。本書分為三部分：第一部分介紹基本方法與原理，包括海洋電磁場基本特性、電磁場在海洋中的傳播規律、海洋電磁感測器等；第二部分為海洋電磁法在海底資源勘探和軍事國防領域的套用原理及案例；第三部分為相關技術在其他領域套用的趨勢展望。

圖書目錄

第1章緒論1

1.1海洋電磁場研究發展歷程3

1.2海洋電磁場頻段範圍4

1.3海洋電磁場一般性質6

1.3.1似穩態近似表征6

1.3.2分布與傳播特性7

1.3.3衰減特性8

1.3.4電性源與磁性源9

1.4主要環境參量9

1.4.1海水磁導率10

1.4.2海水介電常數10

1.4.3海水電導率10

1.4.4地磁場12

1.4.5海洋生物14

1.4.6海水與海床分層14

1.5海洋環境電磁場15

1.5.1天然電磁場15

1.5.2人工電磁場17

1.5.3海洋環境電磁場基本特性18

1.5.4海洋環境電磁場典型示例21

1.6海洋電磁場套用28

1.6.1物理海洋科學研究29

1.6.2海洋地質地球物理29

1.6.3軍事國防29

參考文獻30

第2章海洋中電磁場的傳播31

2.1電磁場在分層傳導介質中的基本方程33

2.1.1基本方程33

2.1.2電偶極子的電磁場35

2.1.3磁偶極子的電磁場37

2.2電磁波在海洋介質中的傳播40

2.2.1深海自由場傳播40

2.2.2淺海多路徑傳播49

2.2.3仿真算例61

2.3水下電磁場在淺海環境中的傳播規律和衰減特性66

2.3.1淺海環境下的多路徑傳播66

2.3.2多路徑各分量衰減特性69

參考文獻74

第3章界面對海洋電磁場傳播的影響77

3.1界面影響物理機制79

3.2界面影響理論分析80

3.3界面影響數值仿真81

3.3.1空氣海水界面影響82

3.3.2海水海床界面影響86

3.4界面影響試驗驗證89

3.4.1試驗過程89

3.4.2驗證結論90

3.5界面影響的修正92

3.5.1海床電導率的影響92

3.5.2基於海床電導率反演的界面修正方法92

3.5.3基於等效係數的界面影響修正方法98

3.6界面影響修正方法誤差分析100

3.6.1界面影響修正試驗驗證方法100

3.6.2修正誤差計算101

參考文獻103

第4章海洋電磁感測器105

4.1海洋電磁感測器指標技術體系107

4.1.1電場感測器指標體系107

4.1.2磁場感測器指標體系114

4.2海洋電場感測器117

4.2.1Ag／AgCl電極117

4.2.2其他類型電極122

4.2.3水下電場感測器的結構125

4.3海洋磁場感測器128

4.3.1磁場感測器的主要類型128

4.3.2感應式磁場感測器129

4.3.3磁通門感測器136

參考文獻144

第5章海洋電磁法在地球物理勘探中的套用147

5.1套用簡介149

5.2海底大地電磁測深法151

5.2.1方法簡介151

5.2.2方法原理151

5.2.3套用案例157

5.3海洋可控源電磁法164

5.3.1方法簡介164

5.3.2方法原理164

5.3.3套用案例171

5.4海底自然電位法179

5.4.1方法簡介179

5.4.2方法原理180

5.4.3套用案例182

5.5海底直流電阻率法188

5.5.1方法簡介188

5.5.2方法原理188

5.5.3套用案例189

5.6海洋多通道瞬變電磁法192

5.6.1方法簡介192

5.6.2海上數據採集192

5.6.3套用案例193

5.7海底瞬變電磁法195

5.7.1方法簡介195

5.7.2方法原理196

5.7.3套用案例197

參考文獻201

第6章目標海洋電磁場在軍事中的套用205

6.1水中目標電磁場的概念207

6.1.1水中目標電磁場的定義207

6.1.2水中目標電磁場的分類207

6.2水中目標電磁場的產生208

6.2.1靜電場208

6.2.2靜磁場211

6.2.3交變電磁場213

6.3水中目標電磁場特性214

6.3.1電磁場源的數學表征模型214

6.3.2基本特性219

6.4水中目標電磁場的模擬225

6.4.1模擬方法225

6.4.2相似準則227

6.5海床基水下電磁場探測229

6.5.1回線式探測裝置229

6.5.2基於感測器陣列的電磁柵欄231

6.5.3水下電磁探測網路232

6.6水下電磁場浮標233

6.6.1套用場景233

6.6.2基本組成233

6.6.3工作原理235

6.7航空磁異常探測235

6.7.1多平台組網探測236

6.7.2低頻電磁場探測236

6.8綜合物理場引信236

6.9海戰場電磁環境237

參考文獻237

第7章海洋電磁法儀器239

7.1海底電磁接收機241

7.1.1簡介241

7.1.2斬波放大器242

7.1.3採集電路245

7.1.4姿態測量模組246

7.1.5釋放回收系統246

7.1.6高可靠性設計247

7.1.7主要技術指標247

7.2拖曳電磁發射機248

7.2.1簡介248

7.2.2甲板監控單元249

7.2.3控制單元251

7.2.4發射天線253

7.2.5主要技術指標254

7.3拖曳電磁接收機255

7.3.1簡介255

7.3.2甲板終端256

7.3.3主節點257

7.3.4從節點258

7.3.5主要技術指標259

參考文獻260

第8章艦船水下電磁場的測量263

8.1艦船物理場性能測量體系265

8.1.1環境背景干擾場特性266

8.1.2艦船物理場特性267

8.1.3艦船物理場的套用與危害269

8.1.4測量感測器271

8.1.5艦船測量條件與環境272

8.1.6測量系統設計272

8.1.7測量參數的規範化274

8.1.8測量數據的處理275

8.2海洋環境電磁場276

8.2.1地磁場的異變特性276

8.2.2海浪磁場特性278

8.2.3靜電場環境背景的干擾特性280

8.2.4低頻電磁場環境背景的干擾特性280

8.2.5背景場的抵消281

8.3測量感測器284

8.3.1磁場感測器284

8.3.2電場感測器284

8.4測量條件與環境286

8.4.1測量環境要求286

8.4.2測量船要求286

8.4.3被測船要求287

8.5水下電磁場測量系統287

8.5.1測量方式287

8.5.2水下電磁場測量系統組成292

8.6電磁場測量參數的規範化295

8.7測量系統校準296

8.7.1殼體引起的電場畸變297

8.7.2水下測量體系數校準297

8.7.3海上動態校準298

8.8系統測量誤差分析301

8.8.1系統測量誤差302

8.8.2定位誤差303

8.8.3深度偏差303

8.8.4正橫偏差304

8.8.5水下感測器姿態引起的誤差304

8.8.6降低誤差的方法305

參考文獻305

第9章海洋電磁場套用展望307

9.1海洋電磁感測器的進展309

9.2海洋電磁場的拓展套用310

9.2.1水下通信310

9.2.2目標跟蹤定位310

9.2.3海洋地震海嘯預報311

9.2.4海洋污染監測311

9.2.5船舶腐蝕監測311

9.2.6陸地油、水勘探312

參考文獻312