1）静电场

由于受到建造材料、防腐系统状态和环境界面影响，舰船的静电场分布呈现一定的空间分布特性。如图6.3所示，静电场纵向分量呈明显负峰特性，极值出现在螺旋桨与船壳体之间；静电场横向分量沿舰船艏艉中心线呈反对称分布，极值出现在沿龙骨两侧方向；垂直分量呈现典型的正负双峰特性，极值出现龙骨下方。

图6.3　舰船下方一定深度平面上电场腐蚀电场分布

图6.4　舰船下方一定深度平面上电场防腐电场分布

当舰船处于腐蚀防护系统工作状态时，静电场分布主要受系统辅助阳极输出电流影响，一般情况下，辅助阳极安装在距离螺旋桨一定距离的龙骨两侧，如图6.4所示。输出电流一部分通过海水流向船艉的螺旋桨，另一部分流到舰船壳体中前部需要保护的区域，导致了静电场纵向分量呈现较为明显正负峰双峰特征，正峰分布在舰船中前部，负峰出现在舰船艉部；横向分量则是沿舰船艏艉中心线方向呈现反对称分布；垂直分量分布更为复杂，呈现多峰分布，沿舰船艏艉中心线对称分布。

同时舰船在浅海条件下，还必须考虑海床介质影响，由于海床的高阻抗特性会导致电流一部分垂直分量受到排斥，沿水平方向流动，从而使得静电场水平分量增大，垂直分量减小。

表征舰船静电场的基本特性有舰船监测剖面的最大电位差、舰船的电偶极矩、电场强度峰峰值、梯度特征及极化特性等。

图6.5　舰船磁场坐标示意图

2）静磁场

舰船在航行过程中受到地磁场的磁化作用，会产生三个磁场矢量信号，分别为纵向分量、横向分量和垂直分量，如图6.5所示，其中纵向分量沿龙骨指向船艏方向，横向分量指向船右舷方向，垂直方向指向下方。

下面给出一艘科考船的磁场信号测量结果。从图6.6可以看出，舰船的静磁场纵向分量的能量大部分集中在2～3倍船长范围以内，且一般呈现对称分布形式。纵向分量能量大部分集中在2～3倍船宽范围以内，且随着y坐标较小时，舰船磁场横向分量也较小，当y坐标处于龙骨下方（即y=0），磁场横向分量值为零，这说明舰船横向分量存在盲区，该盲区位于龙骨下方，舰船磁场横向分量一般呈现反对称分布特点。由于地磁场纵向和横向分量，舰船静磁场垂直分量的大小很大程度取决于地磁场垂直分量的大小，由于地磁场垂直分量一般较为稳定，因此舰船静磁场垂直分量相对于纵向和横向分量来说，呈现稳定分布的特点。

3）交变电磁场

轴频电磁场的频率范围通常为0.5～7 Hz，这是通过螺旋桨的旋转对腐蚀和防腐电流的调制产生的，并且在频域中具有明显的线谱特征，易于与海洋环境电磁场（频率一般小于0.5 Hz）相区分，因此一向是舰船电磁场探测应用的热点。图6.7为实验室获取的船模典型交变电磁场信号。(www.daowen.com)

交变电磁场实测信号分布符合时谐偶极子分布特点，因此根据交变电磁场场源信息（频率、极距、深度等），再辅以环境参数（海水电导率、海底电导率等），就可以建立等效时谐偶极子模型，计算理想条件下的交变电磁场信号分布。图6.8～图6.11为理想条件下，空气-海水-海床三层界面条件下，典型时谐偶极子模型数值计算的电磁场信号及空间分布特征。

通过水平时谐电偶极子模型的计算结果可知，纵向分量包络曲线呈现双峰对称分布特征，横向分量和垂直分量的包络曲线呈现单峰对称分布特征。轴频电磁场包络曲线的最大值一般出现在螺旋桨与防腐系统辅助阳极之间位置，该区域的轴频电场幅度变化较大，且快速衰减，该区域外轴频电磁场幅度较小，衰减相对较慢。

图6.6　科考船典型静磁场分布曲线

图6.7　船模交变电磁场实测信号

图6.8　垂直电偶极子产生的电场曲线

图6.9　垂直电偶极子产生的电场空间分布

图6.10　水平磁偶极子产生的电场曲线

图6.11　水平磁偶极子产生的电场空间分布

工频电场主要来源于船体接地产生的漏电流及舰船内部电磁泄漏，前者的表现为基频为50／60 Hz及其谐波信号，后者在采用单相全波整流时，表现为基频为100／120 Hz及其谐波信号，采用三相全波整流时，表现为基频为300／360 Hz及其谐波信号。工频电磁场信号包络与轴频电磁场相似，其极值出现的位置大多集中在舰船后部，受到船内大型电气设备影响，工频电磁场的分布有时会呈现多峰特性。