第10章 高频超视距雷达简介

控 制 器
.
器
雷达信号处
理计算机N
Internet 雷达站2
➢高频超视距雷达简介
武汉大学的高频地波雷达
海流探测结果
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武汉大学的高频地波雷达
移动目标探测结果
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哈工大的岸基固定式地波雷达
哈尔滨工业大学 威海实验雷达站
➢高频超视距雷达简介
国内外研究现状总结
岸基固定式高频地波雷达 –国内外已装备，技术逐渐成熟
频率：3～10 MHz 发射功率：16kW/3.2kW 接收天线：16元，600m 方位覆盖： 120° 距离分辨力：1～5 km 方位分辨力：2.5～8°
➢高频超视距雷达简介
国内外研究现状（澳大利亚）
SECAR Bistatic HF surface Wave Radar
1.2 km
二十世纪50年代，美国空军和海军共同研 制了“梯皮（Tepee）”超视距后向散射 （Over-The-Horizon-Backscatter，缩写 OTH-B）雷达。到了60年代，美国海军研 究实验室研制了作用距离达900～4000km 的“麦德雷（MADRE）”实验型OTH-B雷达。
➢高频超视距雷达简介
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二、天波超视距雷达
天波OTHR直接向电离层发射大功率电磁波， 被电离层反射后照射到远区的地域或海面， 在照射区内出现的雷达目标会产生回波， 其中一部分能量沿原路径再次通过电离层 返回雷达接收机，从而构成一个以探测运 动目标为主的雷达系统。
➢高频超视距雷达简介
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澳大利亚与英国马可尼（Marconi）公司签 订了1.2亿英镑的合同，用来改造和扩建 “金达莱” 天波OTHR，部署两部雷达系统 组成“金达莱”雷达网（Jindalee Operational Radar Network，缩写JORN）。
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JORN的天线系统
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OTHR主要分为两类，利用电离层对电磁波 的反射探测目标的是天波OTHR，利用电磁 波在地球表面的绕射探测目标的是地波 （表面波）OTHR。
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高频（短波）雷达实际上是最先出现的一 种雷达。早在1916年，马可尼（Marconi） 就主张用无线电波来探测舰船。 1935年， Watson Watt和Wilkins利用英国广播公司 （BBC）短波电台的发射设备开展实验， 成功探测到了一架Heyford轰炸机。
80年代，通用电气公司（GEC）为美国空 军研制了AN/FPS-118天波OTH-B雷达。此 外，在阿留申群岛的阿姆奇特卡岛，还有 一部雷声（Raytheon）公司为美国海军研 制的AN/TPS-71可重建式OTHR （Relocatable Over-The-Horizon Radar， 缩写ROTHR）。
作为一个幅员辽阔的大国，我国也正在发 展天波OTHR，信息产业部十四研究所和二 十二研究所研制了一部实验系统，成功地 检测到了陆地及海面上的飞机目标。
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天波OTHR覆盖范围广，具有超视距探测、 反隐身等优点，但其系统庞大复杂，研制 和部署难度大,探测精度不高(因为工作频 率低且电波传播所依赖的电离层不稳定）， 需要与其它探测手段配合使用。
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AN/FPS-118的发射天线阵 AN/TPS-71的接收天线阵
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前苏联也研制了类似美国OTH-B的雷达， 称作Kiev Buzzsaw，用作远程轰炸机、 巡航导弹和洲际弹道导弹预警，还用于 监视海洋，并为各种反舰武器系统提供 目标指示。
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国内外研究现状（澳大利亚）
站点配置
阵列校准
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国内外研究现状（澳大利亚）
SECAR Bistatic HF surface Wave Radar
频率：5～20 MHz 发射功率：16kW/3.2kW 接收天线：32/64元，600/1200m 方位覆盖： 120° 距离分辨力：1～5 km 方位分辨力：2.5～8°
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三、地波超视距雷达
地波OTHR利用高频电磁波在导电海洋表 面绕射传播衰减小的特点，采用垂直极 化天线辐射电波，能超视距探测海平面 视线以下出现的舰船、飞机和导弹等运 动目标。
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另外，地波OTHR利用海洋表面对高频电磁 波的一阶散射和二阶散射机制，从雷达回 波中提取风场、浪场、流场等海态信息， 可实现对海洋环境大范围、高精度和全天 候的实时监测。
美国 SEASONDE
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美国ISR
美国ISR公司的Multi-frequency HF radar
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美国的舰载HFSWR
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武汉大学的高频地波雷达
远程雷达OSMAR2006
中程雷达OSMAR041/071
近程高分辨率雷达
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舰载高频地波雷达 –国内外均有研究，因技术不成熟尚未成 为装备
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探测区域示意图
谢 谢！
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仅仅过了两年，英国政府就下令在英国海 岸部署了由50部高频雷达组成的防空网 “本土链（Chain Home）”。第二次世界大 战期间，高频雷达为英国抗击纳粹德国的 侵略发挥了重大作用。
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1955年，Crombie首先发现高频雷达海洋回 波谱在两个多普勒频率上有强的尖峰
➢本科生课程《雷达原理》
高频超视距雷达简介
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报告提纲
基本概念与特点
天波超视距雷达
地波超视距雷达
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一、基本概念与特点
超视距雷达（Over-The-Horizon Radar， 缩写OTHR）利用高频（3～30MHz）电磁波 （短波）的反射或绕射特性探测远距离目 标（舰船、飞机、巡航导弹、海洋表面 等），其作用距离可突破地球曲率的限制 而超越视距。
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国内外研究现状（英国）
2007年 BAE System推出
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国内外研究现状（英国）
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国内外研究现状（英国）
➢高频超视距雷达简介
英国的舰载HFSWR
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国内外研究现状（加拿大）
加拿大SWR-503
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国内外研究现状（加拿大）
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国内外研究现状（法国）
16元 10m高，200m长
5～10MHz
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德国 WERA
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俄罗斯的高频地波雷达
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美国 SEASONDE
Seasonde雷达的交叉环/单极子接收天线
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美国 SEASONDE
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武汉大学的高频地波雷达
雷达体系结构
四通道接收机 四通道接收机 10 MHz
200W功率 放大器
ADC/PDC
ADC/PDC
同步控 频率合
发
短波
DSP
DSP
制器
成器
射
通
频谱 监测
道
模块
VXI总线接口 VXI总线接口 VXI总线接口
V
X
I
总
线
雷达信号处
பைடு நூலகம்
海洋预报
零
集
槽 主控计算机
线
理计算机1 .
中心
. Internet
➢高频超视距雷达简介 1968～1972年，
Barrick定量解释了海 面一阶散射和二阶散射 的形成机制，为高频雷 达探测海洋表面状态建 立了坚实的理论基础。
➢高频超视距雷达简介 超视距雷达的性能优势
B2隐形战略轰炸机 百鸟舌反辐射导弹
F22猛禽战斗机
作用距离远 抗低空突防 极强的反隐身能力 抗反辐射导弹 抗干扰能力较强