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| 編輯推薦： |
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与国内外已出版的同类书籍相比，本书试图给读者建立一个从理论基础、仪器基础到方法基础的整体概念框架，让读者对该领域有一个较为全面的理解和掌握，便于根据自己的专业选择合适的切入点和技术路径，从而能够较快地提升有关专业人员海洋电磁场技术的应用水平。本书面向海洋科技创新需求，基于海洋电磁场基本方法原理，结合在海洋电磁技术方法上多年的研究成果，同时引入国外同行*成果，是多年从事海洋电磁传感器和测试系统的开发、海洋电磁场的传播与测量、水下目标探测等多个研究项目的技术总结和经验思考。在推广海洋电磁方法技术成果的同时，本书也指出了海洋电磁方法技术的先天不足和现有技术状态的提升空间。
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| 內容簡介： |
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本书系统介绍了海洋电磁场基础理论、海洋电磁仪器及海洋电磁场在海底资源开发及国防军事中的应用。本书分为三部分：*部分介绍基本方法与原理，包括海洋电磁场基本特性、电磁场在海洋中的传播规律、海洋电磁传感器等；第二部分为海洋电磁法在海底资源勘探和军事国防领域的应用原理及案例；第三部分为相关技术在其他领域应用的趋势展望。
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| 關於作者： |
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吕俊军，研究员，工学博士，博士生导师，享受国务院特殊津贴。大学毕业后一直在大连测控技术研究所和水下测控技术国家实验室从事海洋和目标物理场特性研究，主持承担了国防973、国防基础科研重点项目、重点预研项目及重点预研基金等10多项国家部委课题。带领团队在海洋电磁场及目标电磁场领域取得国防奖2项、集团公司科学技术奖10多项，取得20多项专利授权。先后获得大连市十佳青年岗位能手中国船舶重工集团公司有突出贡献专家大连市优秀专家等荣誉称号。
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1海洋电磁场研究发展历程3
1.2海洋电磁场频段范围4
1.3海洋电磁场一般性质6
1.3.1似稳态近似表征6
1.3.2分布与传播特性7
1.3.3衰减特性8
1.3.4电性源与磁性源9
1.4主要环境参量9
1.4.1海水磁导率10
1.4.2海水介电常数10
1.4.3海水电导率10
1.4.4地磁场12
1.4.5海洋生物14
1.4.6海水与海床分层14
1.5海洋环境电磁场15
1.5.1天然电磁场15
1.5.2人工电磁场17
1.5.3海洋环境电磁场基本特性18
1.5.4海洋环境电磁场典型示例21
1.6海洋电磁场应用28
1.6.1物理海洋科学研究29
1.6.2海洋地质地球物理29
1.6.3军事国防29
参考文献30
第2章海洋中电磁场的传播31
2.1电磁场在分层传导介质中的基本方程33
2.1.1基本方程33
2.1.2电偶极子的电磁场35
2.1.3磁偶极子的电磁场37
2.2电磁波在海洋介质中的传播40
2.2.1深海自由场传播40
2.2.2浅海多路径传播49
2.2.3仿真算例61
2.3水下电磁场在浅海环境中的传播规律和衰减特性66
2.3.1浅海环境下的多路径传播66
2.3.2多路径各分量衰减特性69
参考文献74
第3章界面对海洋电磁场传播的影响77
3.1界面影响物理机制79
3.2界面影响理论分析80
3.3界面影响数值仿真81
3.3.1空气海水界面影响82
3.3.2海水海床界面影响86
3.4界面影响试验验证89
3.4.1试验过程89
3.4.2验证结论90
3.5界面影响的修正92
3.5.1海床电导率的影响92
3.5.2基于海床电导率反演的界面修正方法92
3.5.3基于等效系数的界面影响修正方法98
3.6界面影响修正方法误差分析100
3.6.1界面影响修正试验验证方法100
3.6.2修正误差计算101
参考文献103
第4章海洋电磁传感器105
4.1海洋电磁传感器指标技术体系107
4.1.1电场传感器指标体系107
4.1.2磁场传感器指标体系114
4.2海洋电场传感器117
4.2.1Ag／AgCl电极117
4.2.2其他类型电极122
4.2.3水下电场传感器的结构125
4.3海洋磁场传感器128
4.3.1磁场传感器的主要类型128
4.3.2感应式磁场传感器129
4.3.3磁通门传感器136
参考文献144
第5章海洋电磁法在地球物理勘探中的应用147
5.1应用简介149
5.2海底大地电磁测深法151
5.2.1方法简介151
5.2.2方法原理151
5.2.3应用案例157
5.3海洋可控源电磁法164
5.3.1方法简介164
5.3.2方法原理164
5.3.3应用案例171
5.4海底自然电位法179
5.4.1方法简介179
5.4.2方法原理180
5.4.3应用案例182
5.5海底直流电阻率法188
5.5.1方法简介188
5.5.2方法原理188
5.5.3应用案例189
5.6海洋多通道瞬变电磁法192
5.6.1方法简介192
5.6.2海上数据采集192
5.6.3应用案例193
5.7海底瞬变电磁法195
5.7.1方法简介195
5.7.2方法原理196
5.7.3应用案例197
参考文献201
第6章目标海洋电磁场在军事中的应用205
6.1水中目标电磁场的概念207
6.1.1水中目标电磁场的定义207
6.1.2水中目标电磁场的分类207
6.2水中目标电磁场的产生208
6.2.1静电场208
6.2.2静磁场211
6.2.3交变电磁场213
6.3水中目标电磁场特性214
6.3.1电磁场源的数学表征模型214
6.3.2基本特性219
6.4水中目标电磁场的模拟225
6.4.1模拟方法225
6.4.2相似准则227
6.5海床基水下电磁场探测229
6.5.1回线式探测装置229
6.5.2基于传感器阵列的电磁栅栏231
6.5.3水下电磁探测网络232
6.6水下电磁场浮标233
6.6.1应用场景233
6.6.2基本组成233
6.6.3工作原理235
6.7航空磁异常探测235
6.7.1多平台组网探测236
6.7.2低频电磁场探测236
6.8综合物理场引信236
6.9海战场电磁环境237
参考文献237
第7章海洋电磁法仪器239
7.1海底电磁接收机241
7.1.1简介241
7.1.2斩波放大器242
7.1.3采集电路245
7.1.4姿态测量模块246
7.1.5释放回收系统246
7.1.6高可靠性设计247
7.1.7主要技术指标247
7.2拖曳电磁发射机248
7.2.1简介248
7.2.2甲板监控单元249
7.2.3控制单元251
7.2.4发射天线253
7.2.5主要技术指标254
7.3拖曳电磁接收机255
7.3.1简介255
7.3.2甲板终端256
7.3.3主节点257
7.3.4从节点258
7.3.5主要技术指标259
参考文献260
第8章舰船水下电磁场的测量263
8.1舰船物理场性能测量体系265
8.1.1环境背景干扰场特性266
8.1.2舰船物理场特性267
8.1.3舰船物理场的应用与危害269
8.1.4测量传感器271
8.1.5舰船测量条件与环境272
8.1.6测量系统设计272
8.1.7测量参数的规范化274
8.1.8测量数据的处理275
8.2海洋环境电磁场276
8.2.1地磁场的异变特性276
8.2.2海浪磁场特性278
8.2.3静电场环境背景的干扰特性280
8.2.4低频电磁场环境背景的干扰特性280
8.2.5背景场的抵消281
8.3测量传感器284
8.3.1磁场传感器284
8.3.2电场传感器284
8.4测量条件与环境286
8.4.1测量环境要求286
8.4.2测量船要求286
8.4.3被测船要求287
8.5水下电磁场测量系统287
8.5.1测量方式287
8.5.2水下电磁场测量系统组成292
8.6电磁场测量参数的规范化295
8.7测量系统校准296
8.7.1壳体引起的电场畸变297
8.7.2水下测量体系数校准297
8.7.3海上动态校准298
8.8系统测量误差分析301
8.8.1系统测量误差302
8.8.2定位误差303
8.8.3深度偏差303
8.8.4正横偏差304
8.8.5水下传感器姿态引起的误差304
8.8.6降低误差的方法305
参考文献305
第9章海洋电磁场应用展望307
9.1海洋电磁传感器的进展309
9.2海洋电磁场的拓展应用310
9.2.1水下通信310
9.2.2目标跟踪定位310
9.2.3海洋地震海啸预报311
9.2.4海洋污染监测311
9.2.5船舶腐蚀监测311
9.2.6陆地油、水勘探312
参考文献312
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| 內容試閱：
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在国家海洋强国战略和一带一路倡议下，作为广大海洋科技工作者中的一员，时代赋予我们认识海洋、开发海洋、利用海洋的义务与责任。海洋中的低频电磁场携带了关于海洋本身及其中目标的信息，是极其重要的信息载体。基于物理学中的电磁学原理去研究海洋本身及海底以下的深部结构，广泛应用于物理海洋（海洋电磁环境、运动海水特征、海啸预警等）和海洋地质地球物理（油气勘探，水合物调查，多金属硫化物、地下水探测等资源勘查，洋脊、陆架、海底火山等构造地质）学科研究。海洋中的舰艇等目标也会产生电磁场，作为舰艇的一种重要水下物理场，也越来越广泛地应用于水雷引信、目标入侵防御警戒、航空探测等军事领域。了解和掌握海洋中的电磁场，驾驭和应用好海洋中的电磁场，对于推动海洋科技创新、维护国家海洋权益、提升海洋安全保障能力、深化海底资源开发具有重要的现实意义。
一般认为良导体的海水对电磁波衰减作用剧烈，在海洋环境下研究电磁方法不具备可行性，传统的海洋探测应用技术以水声（地震）方法为主。实际工作中发现海洋地震勘探在海底火山岩覆盖区、碳酸盐岩、珊瑚礁、泥底辟等分布区十分困难，同时声波速度对高油气饱和度变化不敏感；在检测超低噪声水下目标时，声呐技术作用距离变得有限。相比之下，利用导电性参数识别海底以下介质电性结构，电磁法却能得到很好的探测结果；利用水下目标的电磁特征信号，在目标检测领域发挥着独特的优势。近年来，在海底资源勘查和水下目标检测的需求引导下，在材料技术、传感器技术、计算机技术的推动下，海洋电磁法在地质地球物理、军事国防和物理海洋等领域取得显著成果，逐渐引起了业界关注。
越来越多的科技工作者应用海洋中的电磁场来解决实际工程问题，然而在工作过程中缺少一本系统阐述这方面理论基础和方法基础的参考资料，影响了海洋电磁场技术方法在有关工程技术领域的应用推广。与国内外已出版的同类书籍相比，本书试图给读者建立一个从理论基础、仪器基础到方法基础的整体概念框架，让读者对该领域有一个较为全面的理解和掌握，便于根据自己的专业选择合适的切入点和技术路径，从而能够较快地提升有关专业人员海洋电磁场技术的应用水平。
本书面向海洋科技创新需求，基于海洋电磁场基本方法原理，结合在海洋电磁技术方法上多年的研究成果，同时引入国外同行最新成果，是多年从事海洋电磁传感器和测试系统的开发、海洋电磁场的传播与测量、水下目标探测等多个研究项目的技术总结和经验思考。在推广海洋电磁方法技术成果的同时，本书也指出了海洋电磁方法技术的先天不足和现有技术状态的提升空间。
本书由吕俊军提出编写思路并组织编写，是水下测控技术国防科技重点实验室团队和中国地质大学（北京）地质过程与矿产资源国家重点实验室团队在海洋电磁场研究领域多年成果的总结和提炼。具体分工如下： 第1章由吕俊军完成，第2章和第3章由岳瑞永、吴云超完成，第4章由陈凯、吕俊军完成，第5章和第7章由陈凯完成，第6章和第8章由苏建业、吕俊军完成，第9章由闫祎完成。特别感谢白春志为本书提供了大量俄语文献资料，感谢魏文博、邓明、景建恩、王猛、朱万华、闫彬、朱忠民提供的技术参考资料，也感谢邵军、崔培、赵哲、姜楷娜协助校正与整理本书部分章节。本书在撰写过程中得到了中国船舶重工集团公司第七六〇研究所在人力、物力上的大力支持。中国船舶重工集团公司第七〇四研究所编辑标情室田立群副主任为本书的出版给予了积极的指导和帮助。作者在撰写过程中参考或引用了国内外一些专家学者的论著，在此一并表示感谢。
由于作者水平所限，书中发生疏漏和错误之处在所难免，欢迎读者批评指正。
作者
2020年5月
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