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第一章 绪论1

1.1 引言1

1.2 核爆炸侦察研究内容3

1.3 核爆炸侦察的基本要求4

1.4 核爆炸侦察系统及技术发展概况4

1.4.1 美国核爆炸监测系统发展现状5

1.4.2 其他国家核爆炸监测系统的发展现状5

1.4.3 核爆炸侦察技术发展趋势7

1.5 禁止核试验条约的发展历程7

参考文献10

第二章 核爆炸及其物理效应11

2.1 核裂变和聚变反应11

2.1.1 裂变反应和原子弹爆炸11

2.1.2 聚变反应和氢弹爆炸12

2.2 核武器的种类及等级划分13

2.2.1 核武器的种类13

2.2.2 核武器的威力及等级划分13

2.3 核武器爆炸的过程14

2.3.1 核武器爆炸物理过程14

2.3.2 核爆炸发展过程17

2.4 核爆炸方式与外观景象17

2.4.1 核爆炸方式17

2.4.2 核爆炸的外观景象18

2.5 核爆炸的杀伤破坏作用20

2.5.1 核爆炸的杀伤破坏因素20

2.5.2 核爆炸的杀伤破坏特点23

2.6 核爆炸效率和能量分配23

2.7 核爆炸侦察方式24

2.7.1 核爆炸侦察方式的分类24

2.7.2 地基近程核爆炸侦察24

2.7.3 地基中远程核爆炸侦察25

2.7.4 天基核爆炸侦察26

2.7.5 其他核爆炸侦察技术27

参考文献27

第三章 核爆炸次声波侦察技术28

3.1 次声波基础28

3.1.1 声学基本概念30

3.1.2 次声源32

3.1.3 次声波的应用34

3.2 核爆炸声波和次声波的形成35

3.3 次声波的传播35

3.3.1 次声波的传播介质36

3.3.2 次声波的传播39

3.4 核爆炸次声波的测量与接收40

3.4.1 次声波接收器41

3.4.2 次声波接收阵43

3.5 核爆炸次声波降噪系统及性能评估45

3.5.1 丹尼尔斯降噪滤波器45

3.5.2 玫瑰型管道滤波器46

3.5.3 多微孔软管滤波器47

3.5.4 光纤次声波传声器47

3.5.5 多孔介质过滤器48

3.5.6 风障49

3.5.7 降噪方法的对比分析49

3.5.8 典型降噪方法的降噪性能评估50

3.6 核爆炸次声波信号的综合处理54

3.6.1 核爆炸次声波的检测55

3.6.2 爆心方位角的计算59

3.6.3 核爆炸次声波的识别60

3.7 IMS次声台站及数据处理技术63

参考文献64

第四章 核爆炸地震波侦察技术67

4.1 地震波基础67

4.1.1 地震学中常用的基本概念67

4.1.2 地震波68

4.1.3 爆炸激发地震波71

4.1.4 地震波的运动学与动力学特征76

4.2 核爆炸地震波侦察的任务及简要历史80

4.2.1 地震波侦察的任务80

4.2.2 核爆炸地震波侦察的简要历史81

4.3 核爆炸地震波的形成与传播83

4.3.1 核爆炸地震波的形成83

4.3.2 近核爆炸地震波的传播83

4.4 地震波探测技术88

4.4.1 地震仪、台阵与台网88

4.4.2 数据获取及预处理93

4.5 核爆炸地震波信号的综合处理94

4.5.1 地震事件的检测94

4.5.2 地下核爆炸的当量计算97

4.5.3 地下核爆炸的爆炸零时计算101

4.5.4 地下核爆炸源位置计算101

4.5.5 IDC中地震信号处理技术104

4.6 核爆炸地震波信号的鉴别技术104

4.6.1 核爆炸与天然地震识别的特征提取方法105

4.6.2 核爆炸与化学爆炸的鉴别现状113

4.7 基于多分类器组合的地震信号判别115

4.7.1 分类器组合方法的优点115

4.7.2 分类器输出结果融合规则116

4.7.3 基于样本重采样的分类器组合116

4.7.4 基于差异性度量的分类器组合117

参考文献123

第五章 核爆炸电磁脉冲侦察技术127

5.1 引言127

5.1.1 核爆炸电磁脉冲侦察的优势127

5.1.2 核爆炸电磁脉冲侦察的主要缺点127

5.1.3 核爆炸电磁脉冲探测理论的发展128

5.2 核爆炸电磁脉冲的产生129

5.2.1 核爆炸γ辐射源129

5.2.2 γ源与物质的相互作用130

5.2.3 康普顿电流模型131

5.2.4 核爆炸电磁脉冲的产生机理132

5.2.5 核爆炸电磁脉冲波形的特点135

5.3 核爆炸电磁脉冲的传播137

5.3.1 远区核爆炸电磁脉冲的特点138

5.3.2 核爆炸电磁脉冲的地波传播139

5.3.3 核爆炸电磁脉冲的波跳理论140

5.4 核爆炸电磁脉冲的接收143

5.4.1 鞭状天线对电场信号的接收143

5.4.2 环天线对变化磁场的感应144

5.5 核爆炸电磁脉冲信号的综合处理145

5.5.1 爆炸源位置计算145

5.5.2 爆炸当量及爆高计算147

5.5.3 关于弹种的确定150

5.6 核爆炸电磁脉冲信号的鉴别150

5.6.1 形态与频谱特征151

5.6.2 小波包能量谱特征153

5.6.3 小波包分量盒维数特征153

5.6.4 Hilbert谱区域能量比特征154

参考文献155

第六章 其他核爆炸侦察技术157

6.1 天基核爆炸侦察技术157

6.1.1 星载核爆炸探测及其发展157

6.1.2 卫星遥感技术在核试验侦察中的应用159

6.2 水声侦察技术159

6.2.1 水声的物理特性及其传播环境160

6.2.2 核爆炸水声的产生及传播161

6.2.3 水声侦察中的关键技术161

6.3 放射性核素侦察技术162

6.3.1 放射性核素的产生及输运162

6.3.2 放射性核素的监测163

参考文献163

第七章 多源核爆炸侦察数据的融合处理164

7.1 核爆炸源位置的综合计算164

7.1.1 源位置综合确定方法164

7.1.2 精度分析165

7.2 基于分类器融合的核爆炸性质鉴别技术166

7.2.1 普通投票法融合168

7.2.2 加权投票法融合169

7.2.3 贝叶斯推理170

7.3 多源核爆炸侦察数据融合处理系统设计171

7.3.1 总体设计思路171

7.3.2 关键技术172

7.3.3 系统综合集成173

参考文献179