超视距雷达
超视距雷达，天波雷达（英语：Skywave OTH radar, Skywave Over-the-horizon radar，或称BTH, beyond the horizon），天波 (Skywave)是指从电离层(上层大气的带电层)反射或折射回地球的无线电波的传播，由于它不受地球曲率的限制，天波传播可以用于在洲际距离上超越地平线，它主要使用短波频段，通常为1.6-30MHz兆赫（187.4-10.0m米）。它使雷达系统能够发现非常远的目标，通常长达数千公里。几个OTH雷达系统在20世纪50年代和60年代开始部署，用于部分的早期预警雷达系统，但是这些一般都被空中早期预警雷达系统代替了。随着冷战结束，精确远程追踪的需求不那么重要，因为可用于海上侦察和禁毒执法，较为便宜的地面雷达重新受到关注，于是OTH雷达最近又恢复使用。
超视距雷达的技术
无线电波是电磁辐射的一种形式，往往沿直线传播。所以地球的弯曲通常限制了雷达系统对于地平线外物体的探测距离。比如，装在10米（33英尺）桅杆顶部的雷达，考虑进大气折射效应，可以达到13千米（8.1英里）的地平线处。如果目标在地球表面之上，探测距离则会相应增加，所以相同的雷达，可以探测到一个在26km（16mi）远，10米（33英尺）高的目标。一般来说，建立直视距离超过几百公里的雷达系统不切实际。OTH雷达使用多种技术来超地平线探测，使之能够在早期预警雷达中十分有用。 [1]
设计OTH雷达的一种方法是使用电离层反射。由于大气的某种情况，向电离层传播的无线电信号会反射回地面。反射出大气后，少量信号会从地面反射回空中，少部分回到播出装置。只有一个频段才经常出现这种情况：高频（HF）或者说3-45MHz的短波部分。某种大气情况下，在此频段的无线电信号会反射回地面。“正确”的使用频率取决于当前大气情况，所以使用电离层反射的雷达系统通常实时监测反向散射信号的接受能力来持续调整发送信号的频率。鉴于每次反射的信号损失，“反向散射”信号非常小，所以，直到20世纪60年代，设计出极低噪音放大器之前，OTH雷达不切实际。
相比于从“目标”反射回的信号，从地面，海洋反射回的信号占大部分，所以需要某些系统将目标从背景噪音中区分出来。最简单的方法是用多普勒效应，此方法采用运动物体产生的频移来测量他们的速度。过滤掉与原发送频率相同的后向散射信号就可以看到移动的物体了。这个基本理念几乎用于所有现代雷达，但是在OTH系统的情况下，由于电离层运动引入相似的效果，它变得较为复杂。
雷达分辨率取决于波束宽度和目标的距离。如，1/2度波束宽度的雷达，120km（75mi）米远的目标会显示成1km（0.62mi）宽。由于OTH雷达的远程使用，通常测得的都是几十公里处的分辨率。这使得反向散射系统对目标交战几乎毫无用处，虽然这种精度已经足够用于早期预警了。实现高频处1/2度的束宽，需要几公里的天线阵列。
超视距雷达的分类和优点
超视距雷达按电磁波传播方式不同，可分为天波超视距雷达和地波超视距雷达两类。前者利用电离层折射，后者利用地球表面绕射。天波超视距雷达又可分为前向散射和后向散射两种类型。天波前向散射雷达的发射站和接收站相距数千千米，利用目标对电离层的扰动来探测目标，必须多站配置才能求得目标距离，现已极少采用。天波后向散射雷达和地波超视距雷达的发射站及接收站均位于邻近地点，利用目标后向散射原理探测目标，可提供目标方位、距离和径向速度。天波后向散射雷达能探测地面距离为900～3500千米的低空目标。地波超视距雷达必须架设在海岸边，以减小传播损耗，对飞机的作用距离可达200～400千米。超视距雷达一般采用方位电扫±30°的相控阵天线，用单脉冲比幅法测角，用多普勒信号处理技术完成动目标检测。天波后向散射雷达是低空防御系统中一种有效的预警手段，是超视距雷达发展的重点。超视距雷达还能进行海洋状态的遥测及空中交通管制。
超视距雷达的主要优点是能克服地球曲率的限制，探测地平线以下的目标。天波超视距雷达的作用距离为1000～4000公里。地波超视距雷达的作用距离较短，但它能监视天波超视距雷达不能覆盖的区域。超视距雷达的工作波长接近或大于目标尺寸，因此它的目标散射截面比微波雷达大1～2个数量级。超视距雷达在使用上也存在不少问题，例如只能探测电离层以下即300～400公里以下的目标；只能获得目标的方位和距离信息，很难获得仰角信息；测量精度低、分辨率差；电波通道不稳定，干扰因素多，气候变化、北极光和太阳黑子直接影响天波超视距雷达的性能，甚至使它不能正常工作；在中波、短波波段,频谱拥挤,带宽窄，互相干扰严重。此外，超视距雷达系统庞大，雷达站内还配建诸如电离层监测站和气象站等支援设施。为了提高超视距雷达的效能，需要进一步增强系统对环境的自适应能力和抗干扰能力。
资料来源：百度百科
如果您有想要知道的雷达、小型无人机相关知识
可以发送信息到珠海中科慧智公众号平台
我们会收集、整合信息，调整下期内容
期待与您下次再会
— END —
公司愿景 : 攀登科技高峰，打造国内智慧感知领域一流企业
公司使命 : 让科技护国安民
公司价值观 : 责任、创新、诚信、共赢
