海上低空大气波导及其应用综述

摘要

低空大气波导对电波传播和探测通信系统等具有重要影响,研究大气波导环境和开发其应用系统具有重要的科学意义和应用价值.本文以工程应用为目标,简要概括了海上蒸发波导、表面波导和悬空波导的调查方法和主要研究进展,以及基于大气波导环境的电渡传播评估系统.蒸发波导调查,一般通过近海面气象要素廓线进行间接的观测,在工程中多利用相似理论计算大气折射率廓线,该方法已集成到许多针对电波传播效应开发的软件中.表面和悬空波导调查,大多采用气象探空方法进行观测,近年来对该类大气波导环境的观测方法,由通过天气图、卫星云图等进行定量分析和估算,逐渐发展为中尺度天气数值式精确确定,在工程中更倾向于海气耦合数值模式,如美国的COAMPS业务系统.关于大气波导传播效应的主要理论有几何光学理论、波导模理论和抛物型方程,其中抛物型方程理论应用较多.最后指出大气波导研究在工程方面努力的方向,即结合中尺度数值模式和电波传播模式发展三维可视化系统,准确可靠地提供电波环境信息和预测预报,更好地为经济和国防建设服务.