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1、高频超视距雷达简介,本科生课程雷达原理,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,高频超视距雷达简介,一、基本概念与特点,超视距雷达（Over-The-Horizon Radar，缩写OTHR）利用高频（330MHz）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。,高频超视距雷达简介,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。,高频超视距雷达简介,高频（短波）雷达实际上是最先出现的一种雷达。早在1916年，马
2、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。,高频超视距雷达简介,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。,高频超视距雷达简介,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,高频超视距雷达简介,19681972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
3、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,作用距离远,抗低空突防,F22猛禽战斗机,极强的反隐身能力,抗反辐射导弹,抗干扰能力较强,B2隐形战略轰炸机,百鸟舌反辐射导弹,超视距雷达的性能优势,高频超视距雷达简介,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,高频超视距雷达简介,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-Th
4、e-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9004000km的“麦德雷（MADRE）”实验型OTH-B雷达。,高频超视距雷达简介,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）。,高频超视距雷达简介,AN/FPS-118的发射天线阵,AN/TPS-71的接收天线阵,高频超视距雷
5、达简介,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。,高频超视距雷达简介,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）。,高频超视距雷达简介,JORN的天线系统,高频超视距雷达简介,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
6、检测到了陆地及海面上的飞机目标。,高频超视距雷达简介,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。,高频超视距雷达简介,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。,高频超视距雷达简介,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
7、时监测。,高频超视距雷达简介,国内外研究现状（英国）,2007年 BAE System推出,高频超视距雷达简介,国内外研究现状（英国）,高频超视距雷达简介,国内外研究现状（英国）,高频超视距雷达简介,英国的舰载HFSWR,高频超视距雷达简介,国内外研究现状（加拿大）,加拿大SWR-503,高频超视距雷达简介,频率：310 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：15 km 方位分辨力：2.58,国内外研究现状（加拿大）,高频超视距雷达简介,SWR-503技术指标（以舰船探测为主）,国内外研究现状（加拿大）,(0.5-1.25m),(2
8、.5-4m),(6-9m),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,高频超视距雷达简介,阵列校准,站点配置,国内外研究现状（澳大利亚）,高频超视距雷达简介,SECAR Bistatic HF surface Wave Radar,频率：520 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：15 km 方位分辨力：2.58,国内外研究现状（澳大利亚）,高频超视距雷达简介,国内外研究现状（法国）,16元 10m高，200m长,510M
9、Hz,高频超视距雷达简介,德国 WERA,高频超视距雷达简介,俄罗斯的高频地波雷达,高频超视距雷达简介,美国 SEASONDE,Seasonde雷达的交叉环/单极子接收天线,高频超视距雷达简介,美国 SEASONDE,高频超视距雷达简介,美国 SEASONDE,高频超视距雷达简介,美国 SEASONDE,高频超视距雷达简介,美国ISR,美国ISR公司的Multi-frequency HF radar,高频超视距雷达简介,美国的舰载HFSWR,高频超视距雷达简介,武汉大学的高频地波雷达,中程雷达OSMAR041/071,近程高分辨率雷达,远程雷达OSMAR2006,高频超视距雷达简介,雷达体系结
10、构,武汉大学的高频地波雷达,高频超视距雷达简介,海流探测结果,武汉大学的高频地波雷达,高频超视距雷达简介,武汉大学的高频地波雷达,移动目标探测结果,高频超视距雷达简介,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 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,高频超视距雷达简介,发展趋势 应用：军民两用 性能： 机动化 网络化 技术 系统灵活（全数字） 空间分集（多基地） 频率分集（多频） 波形分集（多波形）,国内外研究发展趋势,MIMO Radar,高频超视距雷达简介,探测区域示意图,高频超视距雷达简介,谢 谢！,
