1.基于抛物方程预测海冰混合路径中的低频电波传播方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.输入模型文件，输入的模型文件的内容包括计算区域的网格参数、激励源参数、海冰混合路径的电参数以及海冰混合路径的地形参数；

步骤2.将海冰混合路径的电参数均代入分层地形情况下的地表面阻抗公式，得到分层地形的等效表面阻抗Z，并通过Z得到分层地形等效后的相对介电常数εr和电导率σ；

步骤3.结合等效后的相对介电常数εr和电导率σ，利用平地面公式计算由步骤1中激励源在海冰传播路径ρ＝ρ0范围内产生的近区磁场通过近区磁场 求解抛物方程的初始场u0(ρ0,z)；

步骤4.通过等效表面阻抗Z，结合步骤3中的初始场u0(ρ0,z)，并基于阶梯地形模型，采用分步傅里叶变换算法求解计算区域中任意位置处电波传播的场u(ρ,z)；

步骤5.利用磁场与场结果u(ρ,z)之间的关系，结合计算的得到的场结果u(ρ,z)，求出低频电波在海冰混合路径上传播的总磁场 以及产生的二次时延tw；

所述步骤1具体为：

在二维柱坐标系(ρ,z)中，定义计算区域的大小为Nρ×Nz，其中Nρ为横向距离坐标ρ方向的网格数，Nz为纵向高度坐标z方向的网格数，Δρ和Δz为空间网格步长，满足以下关系：ρ(ng)＝ ngΔρ，ρmax＝NρΔρ，z(mg)＝mgΔz，zmax＝NzΔz     (1)其中，ng＝0,1,2,…,Nρ，mg＝0,1,2,…,Nz；ρmax为计算区域的最大距离，zmax为计算区域的最大高度，ρ(ng)表示ρ方向的网格点，z(mg)表示z方向的网格点；

设ρ0为初始场位置；激励源为垂直电偶极子，给定垂直电偶极子的电流I和电荷间距dl；

海冰混合路径的电参数包括介电常数和电导率，海冰混合路径的地形参数包括海冰的厚度、冰山的尺寸及冰山的位置参数；

所述步骤2具体为：

取地面与空气的分界面为z＝0平面，z≥0处为空气，z＜0处为海冰；设电波的时谐因子‑iωt为e ，以m表示“冰‑海”分层地形中的冰层和海层；当参数的下角标m＝ice时表示该参数为分层地形中冰层的参数，当参数的下角标m＝sea时表示该参数为分层地形中海层的参数；

利用以下公式(2)计算海冰混合路径中的传播波数km；

其中，k0和ε0分别表示空气中的传播波数和介电常数，εm、σm分别表示“冰‑海”分层地形中的介电常数和电导率，ω表示低频电波的角频率，i表示虚数单位；

将海冰混合路径中每处的电参数即介电常数与电导率代入式(2)，即得到当前路径中的传播波数；将式(2)得到的传播波数km代入公式(3)，分别计算冰层和海层的归一化表面阻抗Km；

其中，θ为入射波的入射角， 是空气中的波阻抗，μ0表示空气中的磁导率；

将式(2)计算出的冰层传播波数和式(3)计算出的冰层归一化表面阻抗Kice和海层归一化表面阻抗Ksea代入分层地形的地表面阻抗公式(4)得到“冰‑海”分层地形的等效表面阻抗Z；

其中，hi表示冰层的厚度；

通过式(4)得到“冰‑海”分层介质的等效相对介电常数εr和电导率σ，如公式(5)所示；

所述步骤3具体为：

在二维柱坐标系(ρ,z)中，以ρ表示横向距离坐标，z表示纵向高度坐标；根据实际发射天线尺寸，通过测量得到放置在距离地面高度为d处的垂直电偶极子的电荷间距dl，并将等效后的相对介电常数εr和电导率σ代入式(2)得到“冰‑海”分层地形的等效传播波数kg；

利用平地面公式(6)计算在海冰传播路径ρ＝ρ0处产生的近区磁场其中，I为垂直电偶极子的电流大小，dl为垂直电偶极子的电荷间距，r0表示从计算区域中放置垂直电偶极子的源点到观测初始场位置ρ0处的观测点的直线距离，r1表示从源点的镜像点到观测点的直线距离，P2为中间参量，P2的表达式如式(7)所示；

F(P2)是Fresnel积分定义为：

定义沿ρ轴正向传播的波函数u(ρ,z)为：

将ρ＝ρ0处的磁场 代入式(9)，得到抛物方程的初始场u0(ρ0,z)。

2.根据权利要求1所述的基于抛物方程预测海冰混合路径中的低频电波传播方法，其特征在于，所述步骤4中，抛物方程PE的计算区域由上、下边界以及初始边界组成；

上边界为吸收边界，用来截断SSFT的计算区域，采用在z方向上加入Hanning窗的方法：从初始距离开始，在每一步进上PE计算出来的场分布都要乘以W(z)；

下边界条件为地表边界，采用阻抗边界条件，即：

其中，α＝ik0Z/η，反映了边界面上的阻抗特性，在α的表达式中出现的参数Z即为步骤2中求得的海冰混合路径的等效表面阻抗Z；

初始边界为初始场分布，即步骤3中通过式(9)得到的PE的初始场u0(ρ0,z)。

3.根据权利要求2所述的基于抛物方程预测海冰混合路径中的低频电波传播方法，其特征在于，所述步骤4具体为：用符号 表示离散型混合傅里叶变换DMFT，定义波函数u的离散型混合傅里叶变换DMFT如公式(12)所示；

其中，p为z的傅里叶变换域；

U(ρ,jΔp)表示波函数u(ρ,mgΔz)的离散傅里叶变换结果，j＝0,1,2,…,Nz；Δp表示傅里叶变换域p的网格步长；u(ρ,mgΔz)表示沿z方向每一个网格点处的场值；

∑＇表示在求和计算的过程中mg＝0和mg＝Nz两项都要乘以1/2；

根据Nyquist准则，pmax满足zmaxpmax＝πNz，即ΔpΔz＝π/Nz，pmax＝NzΔp，表示z对应的傅里叶变换域的最大高度；

DMFT的逆变换需要从阻抗边界条件导出一些公式，具体步骤为：I.将式(11)的阻抗边界条件转为差分方程：

其中，u(ρ,(mg+1)Δz)表示u(ρ,mgΔz)向上一个网格点的场值，u(ρ,(mg‑1)Δz)表示u(ρ,mgΔz)向下一个网格点的场值；

2

II. 通过式(13)得到其特征方程：r+2rαΔz－1＝0   (14)其中，r表示特征方程的特征值，通过求解式(14)得到两个特征值，分别为选取r1、r2模值小于1的特征值作为需要的r，以保证解的稳定性；

DMFT的逆变换 为：

其中，mg＝0,1,2,…,Nz，C1、C2的公式如下：其中，

在计算区域中，电波沿ρ轴正向传播时下一位置处的场由SSFT算法求解：其中，u(ρ+Δρ,z)表示沿ρ方向步进一个网格步长Δρ后得到的场值，n为大气折射率；

将步骤3中的初始场u 0(ρ0,z)赋值给式(17)中的u(ρ,z)，即能够求解得到计算区域中每一步进处的电波传播的场u(ρ,z)。

4.根据权利要求3所述的基于抛物方程预测海冰混合路径中的低频电波传播方法，其特征在于，所述步骤4中，将海冰混合路径中出现的冰山等效为阶梯地形模型；

计算场在该阶梯地形模型下分布的步骤如下：

a.判断上升地形和下降地形，具体方法为：

令hft代表计算区域中前一个网格点的高度，hbh代表计算区域中后一个网格点的高度，当hbh‑hft>0时，判断地形为上升地形；当hft‑hbh>0时，判断地形为下降地形；

b.波沿着阶梯地形的表面传播，对于上升地形，低于上升面处的场为0，对于下降地形，高于下降面处的场也为0。

5.根据权利要求3所述的基于抛物方程预测海冰混合路径中的低频电波传播方法，其特征在于，所述步骤5具体为：将步骤4中每一步进处的场u(ρ,z)代入下式中求出计算区域内的所有磁场计算二次时延tw的公式如下： 其中， 为电磁场在实际海冰混合路径上传播时的相位， 为电磁场在良导体路径上传播时的相位。