新体制天波超视距雷达的发展与研究

雷达技术发展历程及未来发展趋势概述：雷达技术是一种利用电磁波进行探测和测量的技术，广泛应用于军事、航空、气象、导航、交通等领域。

本文将详细介绍雷达技术的发展历程，并探讨未来的发展趋势。

一、雷达技术的发展历程1. 早期雷达技术早期雷达技术起源于20世纪初，最初用于军事领域。

第一次世界大战期间，雷达技术被用于探测敌方飞机。

当时的雷达系统主要基于电波的反射原理，通过发射电磁波并接收反射回来的信号来确定目标的位置和速度。

2. 雷达技术的发展和应用随着科学技术的进步，雷达技术得到了快速发展。

在第二次世界大战期间，雷达技术在军事领域的应用进一步扩展，成为战争中的重要武器。

此后，雷达技术逐渐应用于民用领域，如航空、气象、导航和交通等。

3. 雷达技术的进步和创新随着计算机技术和信号处理技术的进步，雷达技术得到了进一步的提升和创新。

现代雷达系统不仅能够实现更高精度的目标探测和跟踪，还能够提供更多的功能，如地形测绘、气象预测和隐身目标探测等。

二、雷达技术的未来发展趋势1. 高精度和高分辨率未来雷达技术的发展趋势之一是实现更高精度和更高分辨率的目标探测。

通过引入新的信号处理算法和更先进的硬件设备，雷达系统能够实现对小型目标的精确探测和跟踪，提高雷达系统的目标识别能力。

2. 多功能集成未来雷达系统将趋向于多功能集成，实现多种功能的融合。

例如，将雷达系统与其他传感器和系统集成，如红外传感器、光学传感器和卫星导航系统等，可以提高雷达系统的综合性能和适应性。

3. 自适应和智能化未来雷达技术的发展趋势之一是实现自适应和智能化。

通过引入人工智能和机器学习算法，雷达系统可以根据环境变化和任务需求进行自主调整和优化，提高系统的性能和效率。

4. 高效能源和环境友好未来雷达系统将注重能源的高效利用和环境的友好性。

通过采用新型的能源供应和管理技术，如太阳能和储能技术，以及降低功耗和减少对环境的影响，雷达系统可以实现更高的能源利用效率和更低的碳排放。

天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究引言：天波超视距雷达是一种利用地球的大气作为波导传输介质进行通信和侦察的技术。

然而，由于在大气传播中受到自然现象和人工干扰的影响，雷达信号容易受到干扰和杂波的干扰。

因此，研究天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术对于提高雷达系统性能具有重要意义。

一、天波超视距雷达干扰源分析干扰源是指干扰天波超视距雷达工作的各种因素。

首先，天气因素会引起雷达信号强度降低，例如降雨会导致回波增强和信号衰减。

其次，大气湍流和表面波传播也会导致雷达信号变弱。

此外，天波超视距雷达还面临人为干扰，如电力线，地面设备和其他雷达等的发射机发射出的辐射信号。

二、天波超视距雷达干扰信号特点天波超视距雷达的干扰信号主要有两个特点。

首先，干扰信号的强度明显大于目标回波信号的强度。

其次，干扰信号中包含大量的杂波，这些杂波会对雷达系统的探测和跟踪能力造成严重影响。

三、天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究为了克服天波超视距雷达干扰与杂波的问题，研究人员提出了一系列处理技术。

其中，预处理技术是最基础的处理方法。

预处理技术包括时域和频域两种处理方法。

时域处理方法通过对信号进行滤波、去噪和抑制干扰等操作，消除了干扰信号对回波信号的影响。

频域处理方法主要通过快速傅里叶变换和相关处理等方法，将信号从时域映射到频域进行分析和处理。

此外，自适应滤波技术也是一种常用的干扰与杂波信号处理技术。

该技术通过估计干扰信号和回波信号的相关性，自动调整滤波器参数，实现对干扰信号的压制和消除。

自适应滤波技术的优点是能够自动适应不同的干扰情况，并且具有较高的抗干扰能力。

此外，雷达信号处理中还可以采用时频域分析方法，如小波分析和时频分析技术。

这些方法能够将信号分解为不同的频带，并在时域和频域上进行分析和处理。

通过时频域分析，可以更加准确地提取目标信号，抑制干扰信号和杂波。

四、结论天波超视距雷达的干扰与杂波问题对其正常工作具有较大的影响，因此必须采取相应的信号处理技术来对其进行处理。

天波超视距雷达的发展
郭欣;倪晋麟;苏卫民;刘国岁
【期刊名称】《航空学报》
【年(卷),期】2002(023)006
【摘要】天波超视距雷达(OTHR)是一种利用电离层对高频信号的反射作用自上而下进行目标探测的雷达体制.由于该雷达具有大范围的监视能力、防低空突袭、抗隐身以及早期预警等突出优点,受到了许多国家的重视.首先介绍了OTHR的性能特点及发展历史,接着就雷达的总体结构、干扰的抑制、由电离层引起的信号失真的校正,以及信号检测进行了全面的综述,最后指出这一领域今后的发展方向.
【总页数】6页(P495-500)
【作者】郭欣;倪晋麟;苏卫民;刘国岁
【作者单位】南京理工大学,电子工程技术研究中心,江苏,南京,210094;南京电子技术研究所,江苏,南京,210013;南京理工大学,电子工程技术研究中心,江苏,南
京,210094;南京理工大学,电子工程技术研究中心,江苏,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】V243.2
【相关文献】
1.新体制天波超视距雷达的发展与研究 [J], 吴瑕;陈建文;鲍拯;赵志国
2.天波超视距雷达发展综述 [J], 周万幸
3.天波超视距雷达舰船目标检测特点及难点分析 [J], 崔晓梦;严韬;段广青
4.天波超视距雷达海面目标定位方法研究 [J], 贺承杰
5.基于动态时间窗调整的多功能天波超视距雷达任务规划方法 [J], 朱希同;杨瑞娟;李晓柏;袁凯
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天波超视距雷达原理
天波超视距雷达（Over-the-Horizon Radar，简称OTHR）利用天波信号可以沿大气层的天顶反射和散射传播，实现对地面目标的侦测和跟踪。

天波超视距雷达的原理主要包括以下几个步骤：
1. 发射：雷达系统发送较高频率的连续波信号，一般在3MHz 到30MHz这个频率范围内。

这些天波信号可以经由天顶传播并沿大气层进行多次反射和散射。

2. 天顶反射和散射：天波信号到达电离层上限时，部分信号会被大气层顶部反射，从而向下发送。

此外，部分信号会因为电离层的扰动和不均匀性而发生散射，沿不同方向传播。

这两种传播方式可以使得雷达信号超过地平线，实现对地面目标的探测。

3. 接收与处理：雷达系统接收回波信号，并进行信号处理和分析。

回波信号中的目标信息被提取出来，包括目标位置、速度和其他特征。

这些信息可以被用于实现对地面目标的跟踪和定位。

需要注意的是，天波超视距雷达的性能和距离分辨能力受到多种因素的影响，包括频率选择、信号处理技术和电离层的变化等。

因此，在实际应用中，需要进行详尽的实验和数据分析，以优化雷达系统的性能和可靠性。

中国军转民 71研外军天波超视距雷达建设管窥■ 石 阳 曹 萌 陈彦昭天波超视距雷达为了适应电离层不同高度是把电磁波折射到预定的探测空域，通常工作在（5-30）MHz 的宽阔域范围。

探测距离远达（800-3500）km 的小雷达截面目标，发射平均功率常达几百千瓦，早期使用脉冲体制，现今多用连续波体制以获得更大的平均功率。

采用连续波体制时要隔离发射天线信号对接收系统的泄漏，发射和接收天线一般要离开近百km。

超视距雷达，早期称为超地平线雷达，它借助电磁波在传播中的折射和绕射现象探测超过地平线的目标。

超视距雷达一般分为3种，即天波超视距雷达、地波超视距雷达和微波超视距雷达。

天波超视距雷达是利用空间电离层对短波的反射构成的；地波超视距雷达是利用短波中更低的频段沿地面有较好的绕射作用，使电波沿曲线传播构成的。

由于接收和数据处理的兼容性，有时天波和地波雷达以不同的天线置于同一海边。

这两种雷达，它们都有前向散射和后向散射两种工作方式，由于军事使用上不容许把接收阵地设在超视距雷达的前方，因此主要是用后向散射。

天波超视距雷达为了适应电离层不同高度是把电磁波折射到预定的探测空域，通常工作在（5-30）MHz 的宽阔域范围。

探测距离远达（800-3500）km 的小雷达截面目标，发射平均功率常达几百千瓦，早期使用脉冲体制，现今多用连续波体制以获得更大的平均功率。

采用连续波体制时要隔离发射天线信号对接收系统的泄漏，发射和接收天线一般要离开近百km。

一、外军天波雷达建设的主要特点1．依势布防随着战略对手的不断调整变化，天波雷达的建设发展也必须与时俱进。

20世纪，出于对自身战略利益考虑，美、苏、澳等国都非常重视对天波雷达的研制，主要用于应对外来威胁，保护国防安全。

其中，美国为了维护其超级大国地位，一直坚持致力于天波雷达的建设发展，在20世纪90年代以前所部署的AN/FPS-118天波雷达在针对苏联方向的防空任务中发挥了重要的作用。

天波超视距雷达探测的海杂波谱模拟研究的开题报告一、研究背景和意义随着现代海事业的发展，越来越多的海上作业需要依靠雷达技术进行支持，而传统的超短波雷达技术存在着探测距离有限、抗干扰能力弱、精度不高等问题，特别是在海杂波干扰较大的情况下，降低了雷达探测效率和准确性。

天波超视距雷达技术以其探测距离远、抗干扰能力强、对低速小目标敏感等特点，逐渐成为海上雷达探测的重要手段之一。

天波超视距雷达技术可以在400MHz至3GHz频段内工作，这个频段被称为超视距高频段，其波长比常见的超短波雷达要长得多，可以穿透海雾、水雾等恶劣环境，同时可以探测到远距离、低速度的目标，有着广泛的应用前景。

海杂波噪声源于海水波动、风力、船舶运动等多种因素，会严重干扰雷达探测信号，因此了解海杂波的统计特性和波谱分布，对于天波超视距雷达技术在海上应用具有重要意义。

本研究旨在通过对天波超视距雷达探测海杂波的统计特性和波谱分布进行模拟研究，为该技术在海上雷达探测中的应用提供理论支持和参考。

二、研究内容和方法（一）研究内容1. 分析天波超视距雷达探测海杂波产生的原因和特点；2. 分析海杂波对天波超视距雷达探测的干扰特点和影响；3. 建立海杂波统计模型，探究其分布规律和统计特性；4. 建立海杂波谱模型，分析其谱密度和谱分布规律；5. 结合实验数据，对所建立的统计模型和谱模型进行验证和修正。

（二）研究方法1. 借助现有研究成果和实验数据，进行文献综述和分析，了解天波超视距雷达探测海杂波的基本特点和影响因素；2. 基于Matlab等工具，建立海杂波统计模型和谱模型，并进行数值计算和仿真；3. 结合实验装置，对所建立的模型进行验证和修正，不断优化模型精度和可靠性；4. 对实验结果进行统计分析和评价，并提出进一步改进和优化的建议。

三、预期成果和创新点（一）预期成果1. 建立适用于天波超视距雷达探测海杂波的统计模型和谱模型，分析其分布规律和统计特性；2. 对天波超视距雷达探测海杂波的影响因素进行系统研究和分析，提出针对性的改善措施；3. 结合实验数据，对模型进行验证和修正，提高模型的可靠性和精度；4. 为天波超视距雷达技术在海上雷达探测中的应用提供理论支持和参考。

超视距雷达背景资料：超视距雷达(OTH)，也称为超地平线雷达。

它利用电磁波在电离层与地面之间的反射或电磁波在地球表面的绕射来探测目标。

OTH雷达一般工作在短波波段，工作频率为3～30MHz。

这种雷达最重要的优点是不受地球曲率的限制，从电离层（高度80～360km）到地（海）表面全高度地探测空中（飞机、导弹）和海面目标（各种舰船）。

该雷达探测距离远（800～3500km）、覆盖面积大（单部雷达60°方位扇区可达560万平方千米），具有天然抗低空突防、抗隐身飞行器、抗反辐射导弹等优点。

它主要用于战略预警及远程战术警戒情报雷达系统，能以最经济的手段，最高的效费比实现对境外远程目标的早期预警，使国土防空（海）的预警时间提高到小时量级。

目前，世界上拥有先进雷达技术的国家，如美国、俄罗斯、澳大利亚、英国、法国、日本等，都先后研制和部署了OTH雷达系统。

美国空军对东海岸超视距雷达AN/FPS-118的验证过程中，该雷达不仅能发现3335.4千米(1800海里)以外的巡航导弹，而且能在大部分时间跟踪它们。

这些巡航导弹的RCS(雷达散射截面积)小于B-2轰炸机，但高于F-117A隐身战斗机。

该超视距雷达还能跟踪波多黎各岛上空飞行的长度只有4.3m的私人飞机。

超视距雷达能探测远距离的舰船。

ROTHR的试验结果表明，该雷达系统在一个特定的区域里对目标的探测和跟踪能力超过了海军的规定指标，它成功地跟踪了某一海域的25艘舰船中的24艘，而且对另一艘也能勉强跟踪。

苏联从1976年就研制出了OTH雷达，主要作用是作为第二层战略预警系统(预警卫星为第一层战略预警系统)。

苏联超视距雷达的工作频率为4～30MHz(一说为5～22MHz)，其发射波形为大功率脉冲串，脉冲重复频率为10.5Hz，脉冲宽度小于2ms，发射功率为20～40mW。

据称，苏联的OTH雷达可能采用了多站技术。

俄罗斯的新OTH—B系统采用了天波—地波联合工作体制。