覆盖油膜的粗糙海面的电磁散射

首先根据JONSWAP海面功率谱模型数值模拟出二维粗糙海面,采用几何光学近似与基尔霍夫(Kirchhoff)标量近似计算了二维海面的光散射,计算中将每一面元看成一具有微粗糙度的粗糙面而不是近似地当作平面,并利用投影法与射线追踪法数值计算了一定入射角和散射角下的遮挡函数,有效地提高了海面光散射计算的精确性.最后利用太阳光的光谱辐照度数值模拟了海面的3 μm～5 μm红外散射图像,对于红外探测器抑制海面反射太阳光造成的亮带干扰具有一定的参考价值.

Longley-Rice模型被称为不规则地面模型(ITM),它预测了自由空间中由地形的非规则性造成的中值传输衰落。该模型的计算基于计算机的统计模型,可以用来仿真计算30 MHz信号的模拟预测,以传播理论为依据,同时结合了数千组实测数据,因此称其为半经验预测模型。正是因为该模型是以无线电波传播理论为依据，有加上了大量的实际测量数据，因此该模型得到了广泛的应用。该模型被称为不规则地面模型，可以用该模型预测自由空间中由地形非规则性所造成的中值传输衰落。电波传输路径已知时，计算机的仿真程序可以通过无线电波传播路径的长度、极化方向、无线电波频率、地面有效半径、收发天线高度、地面导电常数以及表面绕射率等参数确定无线电波传输损耗的大

对潜通信及对潜探测中蓝绿激光将穿透海水表面，大气/海水界面由于风速及其他外力作用而呈现复杂状况，将影响蓝绿激光在界面的传输特性。针对泡沫-海面复合模型，采用矢量辐射传输理论、米氏理论以及粗糙面散射理论对泡沫海面的散射特性进行了分析。采用基尔霍夫近似针对JONSWAP 海谱，讨论了泡沫海面在蓝绿激光波段的后向散射系数与入射角、风速、风区以及海水温度、含盐度等参量的关系。结果表明：随着海面上方风速、风区及介电常数的增大，泡沫层对海面的激光散射具有相当大的影响，尤其是在入射角度较大的状态下。

分别研究了海面电磁特性和海面电波反射特性的表征参数-海面复介电常数和电波反射系数，讨论了它们计算方法，仿真分析了海水相对介电常数、海水电导率、光滑海面反射系数、粗糙海面修正因子的变化规律，得出了影响其变化的主要因素和实际计算中应重点关注的方面。该文的研究可为海面电波反射特征的研究提供有益的参考。