| 词条 | 超视距雷达 |
| 释义 | § 简介 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探测地平线以下目标的雷达，又称超地平线雷达。超视距雷达主要用于早期预警和战术警戒，是对地地导弹（特别是低弹道的洲际导弹和潜地导弹）、部分轨道武器（包括低轨道卫星）和战略轰炸机的早期预警手段。它能在导弹发射后1分钟发现目标，3分钟提供预警信息，预警时间可长达30分钟。超视距雷达在警戒低空入侵的飞机、巡航导弹和海面舰艇时,可以在200～400公里的距离内发现目标。与微波雷达相比,超视距雷达对飞机目标的预警时间约可增加10倍；对舰艇目标的预警时间可增加30～50倍。它还能探测4000公里以内的核爆炸，通过测量电离层的扰动情况估计核爆炸的当量和高度。[1] 超视距雷达有两种基本类型：利用电离层对短波的反射效应使电波传播到远方的雷达，称为天波超视距雷达(图1);利用长波、中波和短波在地球表面的绕射效应使电波沿曲线传播的雷达，称为地波超视距雷达。 超视距雷达这2种雷达各有2种工作方式，一种是利用目标的前向散射特性或目标穿越电离层时引起的电离层扰动特性探测目标，称为前向散射超视距雷达，其收发系统分设在遥远的两地；一种是利用目标的后向散射特性探测目标,称为后向散射超视距雷达,其收发系统设在一处(图2)。 超视距雷达 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。 § 工作特点 超视距雷达的工作很大程度上依赖于电离层状态。由于电离层具有一定的电子浓度，且分为好几层，各层的电子浓度随时间、纬度、季节和太阳活动性能的变化而处于复杂状态之中，因此超视距雷达的工作具有下述一些特点： 1.这种雷达在昼夜不停地运转中，为了选择最佳的工作频率及电离层特性，要求具备对电离层实时的预测手段。由实时测得数据输入计算机，使之自动改变发射机的工作频率，控制天线的波束指向及改变信号形式。 2.由于超视距雷达作用距离远，电波传播途中衰减很大，因此，要求发射机的输出功率很强，一般达到几十兆瓦。同时，发射频率要随计算机的控制而做快速变化，这对发射机提出了很高的要求。 3.由于电磁波能量经电离层和地面反射后传播的衰减很大，因此必须采用高灵敏度，高线性大动态范围的接收技术，以便从强干扰电平中提取极微弱的信号。 4.超视距雷达由于工作在短波段并为了获得足够窄的波束宽度，天线阵列十分庞大，因此，必须采用相控阵电扫描的方式工作。 § 应用 超视距雷达主要用于早期预警和战术警戒，是对地地导弹（特别是低弹道的洲际导弹和潜地导弹）、部分轨道武器（包括低轨道卫星）和战略轰炸机的早期预警手段。它能在导弹发射后1分钟发现目标，3分钟提供预警信息，预警时间可长达30分钟。超视距雷达在警戒低空入侵的飞机、巡航导弹和海面舰艇时，可以在200～400公里的距离内发现目标。与微波雷达相比，超视距雷达对飞机目标的预警时间约可增加10倍；对舰艇目标的预警时间可增加30～50倍。它还能探测4000公里以内的核爆炸，通过测量电离层的扰动情况估计核爆炸的当量和高度。 § 发展 有媒体报道，美军正在建造工作在米波段的AN/FPS-118超视距预警雷达。美国已研制成功一种海军用的可调防的小型战术超视距雷达；美空军计划为“爱国者”防空导弹安装35千兆赫的毫米波雷达导引头，并开始进行激光雷达预警系统的研究工作。 将雷达系统安装在空中或空间平台上，是超视距雷达的另一个发展方向。将探测系统安装在空中或卫星上进行俯视，可提高探测雷达截面较小目标的概率。美空军的E-3A预警机(载高脉冲重复频率的脉冲多普勒雷达)和海军正在研制的“钻石眼”预警机(载有源相控阵雷达)以及高空预警气球(载大型孔径雷达)，都能有效地探测隐形目标。这种安装在空中或空间平台上的雷达系统就是新型超视距雷达，提高了现有雷达的探测能力。 § 在中国 我国超视距雷达的发展 我国超视距雷达我国对于超视距雷达的研究起步于上世纪70年代，需要指出的是这项研究得到了钱学森先生的大力支持，1982年我国完成试验型天波超视距雷达，其在试验中成功的探测到了1200公里外的民航飞机，经过不断的完善和发展，目前天波超视距雷达已经定型装备我军战略预警部队。 在地波雷达研究方面，我国根据相关原理，按照陆用和舰用分别开展研究工作，80年代初哈尔滨工业大学根据。!"年代初，哈尔滨工业大学按照新的机理提出了研制方案开始了技术攻关，经过多年努力，攻克了多项关键技术，并在此基础上进行了系统试验。1990年我国在威海建立首座高频地波超视距试验站，并成功了跟踪了超视距外的舰船和飞机等目标，并且在此基础上还进行了舰载地波雷达的试验工作，成功探测到上百公里外的船舶，为了国产地波超视距雷达的投入使用打下了坚实的基础。我国另外一个地波超视距雷达系统由武汉大学研制的OSMAR系统，该系统在1994年投放使用，成功探测到30公里外的目标，在此基础上，武汉大学又研制了第二代OSMAR2000系统，该系统的最大探测距离提高到200公里以上，综合性能已经达到国外90年代先进水平，但就总体而言，我国上述地形超视距雷达在一些主要性能比国外如俄罗斯的HFSWR仍旧有差距，体现在最大探测距离上就比后者要近，因此在为鹰击-62岸舰导弹部队提供支持方面能力不足，这也许是为什么我国要进口俄罗斯同类产品。 |
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