超视距雷达综述

合集下载

微波超视距雷达原理

微波超视距雷达原理一、引言微波超视距雷达是一种广泛应用于军事和民用领域的雷达系统，它利用微波信号进行目标探测和跟踪。

本文将介绍微波超视距雷达的原理和工作过程。

二、微波超视距雷达的原理微波超视距雷达是一种利用微波信号进行目标探测和跟踪的雷达系统。

其原理基于微波信号的传播特性和目标散射信号的特征。

1. 微波信号的传播特性微波信号具有较高的频率和较短的波长，能够在大气中传播较远的距离。

微波信号的传播损耗较小，能够穿透一定厚度的云层和大气层，适合用于远距离目标探测。

2. 目标散射信号的特征目标散射信号是目标表面反射回来的微波信号。

目标散射信号的强度和目标的形状、大小、材料特性等因素有关。

微波超视距雷达通过接收和分析目标散射信号，可以获取目标的位置、速度、距离等信息。

三、微波超视距雷达的工作过程微波超视距雷达的工作过程可以分为发射、接收和信号处理三个步骤。

1. 发射微波超视距雷达通过发射天线向目标发送微波信号。

发射天线通常会采用定向天线，以集中发射信号的能量，增加信号的强度和距离。

2. 接收微波超视距雷达通过接收天线接收目标散射回来的微波信号。

接收天线通常会采用定向天线，以增强对目标散射信号的接收能力。

3. 信号处理微波超视距雷达通过对接收到的目标散射信号进行分析和处理，提取目标的特征信息。

信号处理的方法包括滤波、放大、频谱分析等。

四、微波超视距雷达的应用微波超视距雷达广泛应用于军事和民用领域，具有以下几个方面的应用：1. 军事侦察微波超视距雷达可以用于军事侦察，实时监测敌方目标的位置、速度和距离等信息。

通过微波超视距雷达的应用，可以提供军事指挥部门的战场态势判断，为军事行动提供依据。

2. 空中交通管理微波超视距雷达可以用于空中交通管理，实时监测飞机的位置和速度等信息。

通过微波超视距雷达的应用，可以提供飞行控制中心的空中交通监控，确保飞机的安全飞行。

3. 气象预警微波超视距雷达可以用于气象预警，实时监测天气变化和气象灾害等情况。

雷达吸波材料研究进展综述

否则，引起有碍作者著作权之问题，将可能承担法律责任。

摘要本文简要介绍雷达吸波材料的研究背景，阐述吸波材料的原理和分类；大篇幅综述了多种吸波材料的性能、研究进展，包括电损耗型吸波材料、磁损耗型吸波材料和新型吸波材料；最后得出结论和展望，目前的吸波材料还不能完全满足隐身技术的要求：“轻、薄、宽、强”；高温陶瓷和铁氧体类等传统吸波材料仍然是无法取代的一代材料，新型吸波材料是今后研究的重点；未来除了加强单一材料的性能研究之外，还需要考虑吸波材料的多频段化、低维化、复合化，以及注意吸波材料的结构理论设计研究和对吸波机理的探索。

关键词：隐身技术，吸波材料，雷达，综述目录第一章隐身技术概况 (1)1.1 前言 (1)1.2 雷达探测原理 (5)1.3 雷达隐身技术 (7)第二章吸波材料原理及设计 (9)2.1 雷达波的衰减和阻抗匹配 (9)2.2 吸波材料的设计要求 (11)2.3 吸波材料工程参数及性能分析 (12)第三章雷达吸波材料研究进展 (13)3.1 雷达吸波材料分类 (13)3.2 电损耗型吸波材料 (15)3.2.1 陶瓷吸波材料 (15)3.2.2 导电高分子聚合物 (17)3.2.3 导电席夫碱类吸收剂 (18)3.2.4 有机金属络合物 (19)3.2.5 炭系吸波材料 (20)3.2.6 非磁性的金属系涂料 (24)3.3 磁损耗型吸波材料 (25)3.3.1 铁氧体吸收剂 (25)3.3.2 磁性金属微粉 (27)3.3.3 磁性纤维吸收剂 (29)3.3.4 纳米磁性吸收剂 (30)3.4新型吸波材料 (33)3.4.1 智能隐身材料与结构系统 (33)3.3.2 手性材料 (33)3.4.3 纳米吸波材料 (34)3.4.4 多频谱吸波材料 (35)3.4.5 电路模拟吸波材料 (36)3.4.6 空心微球吸波材料 (36)3.4.7 等离子体吸波材料 (37)3.4.8 其他新型吸波材料 (38)第四章总结和展望 (39)4.1 研究进展总结 (39)4.2 展望和趋势 (41)参考文献 (43)致谢 (46)第一章隐身技术概况1.1前言[1,2]隐身技术始于第二次世界大战，在各大军事强国的军事竞争中得到极大的发展，对于提高现代兵器的突防能力与生存能力发挥着重要的作用，尤其是纵深打击的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电磁五位一体的立体化现代化战争中最重要、最有效的突防战术技术手段。

天波超视距雷达原理

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。

雷达的历史回顾

雷达的历史回顾都世民雷达是英文名词“Ｒａｄａｒ”的音译，它的原意是：无线电探测和定位。

早先概念是：由雷达发射机产生具有给定参数的电磁波，经天线辐射到空间，通过天线波束在空间扫描，一旦目标出现，就会对辐照的电磁波产生反射和散射，此反射波和散射波再被雷达天线接收，送至接收机，经检波、放大和信息处理后，即可获得空中目标的位置和目标的其它属性。

这里所说的发射机就是雷达的辐射源。

因此这种雷达称作有源雷达。

后来，随着电子技术、雷达技术和各种武器技术的发展，如今雷达的概念有所扩展，除上述有源雷达外，又派生出无源雷达，也就是说这种雷达没有辐射源，这种雷达是借用空间已有的电波，照射到目标所形成的囬波来探测目标。

如今学术界称这种雷达为外辐射源雷达。

从雷达本身看，它是无辐射源，实际上是有源，这源是外部辐射源。

雷达的诞生1864年，伟大的电磁之父麥克斯韦(ＪａｍｅｓＣ１ｅｒｋＭａｘｗｅ１１）发表了巨著“电磁学通论”，从数学和物理学，论证了电磁波的存在，并指出光就是电磁波！1886年，赫兹(ＨｅｉｎｅｒｉｃｈＨｅｒｔｚ)巧夺天工，他发明了天线，将谐振回路形成的电磁波,辐射到空间，证实了电磁波的存在。

1897年，波波夫利用无线电波探测物体。

1897J J Thompson）展开对真空管内阴极射线的研究。

1903年-1904年，德国侯斯美尔(Christian Hulsmeyer)发明了船用防撞雷达，获得了专利权。

这种雷达只能测量目标的距离。

同年，世界上出现了第一架飞机。

1906年,德弗瑞斯特（De Forest Lee）发明真空三极管，是世界上第一种可放大信号的主动电子元件.1914-1918年，第一次世界大战。

飞机在战场上的作用越来越大。

当时飞机飞行速度不高，人们是通过声波探测来提前预警飞机信息。

因此有的科普作家认为雷达的诞生从声波探测开始，也有人认为雷达的诞生是起始于多普勒效应的发现。

1916年，马可尼（Marconi Franklin）开始研究短波信号反射。

超视距目标感知与预测方法

超视距目标感知与预测方法
超视距目标感知与预测方法是一种先进的技术，用于检测和预测超出直接视线范围的目标。

这种技术广泛应用于军事、航空、无人驾驶等领域。

下面是一些常用的超视距目标感知与预测方法：
1. 雷达感知技术：雷达通过发射电磁波并接收反射回来的信号，能够探测到远距离的目标。

通过对反射信号的处理和分析，可以提取出目标的距离、速度、方位角等信息，实现超视距感知。

2. 光学感知技术：利用望远镜、摄像头等光学设备，通过图像处理和分析技术，可以检测到远距离的目标。

这种技术常用于天文观测、远程监控等领域。

3. 卫星感知技术：利用地球同步轨道卫星或低轨道卫星，通过遥感技术获取地面或海面的信息。

通过对遥感数据的处理和分析，可以实现对目标的超视距感知。

4. 预测技术：通过对目标的历史数据和当前状态进行建模和预测，可以估算出目标的未来位置和运动轨迹。

常用的预测算法包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器、神经网络等。

这些方法各有优缺点，实际应用中需要根据具体需求选择合适的技术组合。

什么是超视距雷达？有多厉害？哪几个国家掌握？

什么是超视距雷达？有多厉害？哪几个国家掌握？
就是可以看到地平线以外地方的雷达
超是超过的意思，并不是超级厉害的意思。

更直接描述这种雷达的叫法叫做“天波雷达”。

我们都知道地球是一个球体，那么如果在地球上一个较低的海拔高度设置一部雷达，那么沿着直线传播的电磁波就完全不能看到地平线之外的物体了。

这样雷达的作用范围就很短了。

幸好，地球的大气结构中由于太阳辐射产生了电离层（Ionosphere）。

电离层是可以反射电磁波的，利用这个特性我们就可以探测使雷达波拐个弯探测到地平线之外的部分。

因此，就有了超视距雷达（Skywave OTH radar）这里的OTH是Over-the-horizon 超（跨、越）过地平线的意思。

由于电离层并不是反射所有电磁波，只能反射1.6-30MHz兆赫的短波，波长10-187米因此，超视距雷达的天线都被做得十分巨大。

因为大了，就很难转动，因此大部分超视距雷达就成了一大片的雷达阵列。

早期使用超视距雷达其实就是为了导弹预警，由于能跨过地平线，因此可以更早的发现打过来的弹道导弹。

因此美国和苏联的超视距雷达也就都对着对方的方向日夜不停的开机。

这样也就形成了几个著名的雷达阵列。

但随着冷战的结束，这些超视距雷达阵列也就基本上不怎么使用了。

取而代之的是民用的超视距雷达，用来监测民用飞机的飞行。

现在大量的民航飞机飞行数据其实都是靠超视距雷达来监测的。

所以目前超视距雷达其实还是很多的。

至于制造难度，并不难，科技水平中等以上的国家都可以自己做出来的。

弹道导弹预警技术分析

弹道导弹预警技术分析毛艺帆张多林王路摘要弹道导弹预警作为弹道导弹防御的首要阶段，其能力直接影响整体防御效果。

介绍了弹道导弹预警，在此基础上，从光学探测技术和雷达探测技术两个方面分析了弹道导弹预警技术，对弹道导弹预警的未来发展进行了展望。

关键词弹道导弹预警红外探测紫外探测第五代雷达引言随着相关技术的发展，弹道导弹已经具备惊人的突防攻击能力。

虽然反导武器系统发展也非常迅速，但是与弹道导弹相比仍然存在一定代差。

预警系统是反导系统中首要的一环，也是决定整个反导系统探测效能的关键一环，所以预警系统的重要性不言而喻，对预警探测手段的研究更是重中之重。

1 弹道导弹预警概述弹道导弹预警是指对敌方弹道导弹发射征候和来袭情况进行侦查、探测，并发出预先警报的活动。

主要完成弹道导弹的早期发现、定位、跟踪、识别和实时报知弹道导弹动态的任务。

整个预警系统按照平台可分为地基预警系统、空基预警系统、临近空间预警系统和天基预警系统。

地基平台预警系统主要是指陆、海基预警雷达，包括大型相控阵雷达和天波超视距雷达等; 空基平台预警系统主要是指各种预警机，包括有人或无人驾驶预警机; 临近空间平台预警系统是指部署于临近空间的预警系统，包括高空浮空器、平流层飞艇、高空长航时无人机等［1］; 天基平台预警系统主要是指天基卫星预警系统。

不同平台预警系统承担着不同的预警任务，如图1 所示，在助推段，前置部署的浮空器及预警机等对导弹的发射有一定的预警作用，高轨卫星在导弹飞入云层以上之后进行有效地预警及粗跟踪; 在飞行中段，低轨卫星星座对导弹进行预警及精跟踪，同时地基天波超视距雷达可通过电离层反射进行预警探测，大型相控阵预警雷达可完成视距内的预警跟踪。

图1 弹道导弹预警示意图2 弹道导弹预警技术分析弹道导弹预警技术主要包括传感器探测技术和信息处理( 融合) 技术两方面。

传感器探测是指位于不同平台不同类型的传感器对弹道导弹进行探测预警，主要分为光学探测和雷达探测两种，其中，光学探测主要指可见光探测和不可见光探测，不可见光探测包括红外探测、紫外探测等方式。

雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势

雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势摘要院当今全球各个国家都非常重视雷达技术，因此其得到了很快的发展，由此也出现了许多新的技术，这些技术的出现都是为了很好地应付未来在资源上的竞争。

本篇文章对雷达技术发展的历程进行综述，并对多功能相控阵雷达的发展前景进行分析。

Abstract: Nowadays, the global various countries attach great importance to the radar technology, so it obtained fast development.Thus, there appear a lot of new technologies, and the emergence of these technologies is to better cope with the future competition inresources. This article summarizes the development history of radar technology, and analyzes the development prospects of multifunctionphased array radar.关键词院雷达技术；规律性；稳定性Key words: radar technology；regularity；stability中图分类号院TN958.92 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）31-0219-020 引言在当今社会雷达得到了广泛的应用，它既可以用于军事也可以用于民用，雷达主要用来进行探测目标，当然对雷达的性能也提出了要求，那就是雷达必须能够在复杂的环境下进行工作，可以及时地跟踪发现目标，并能够进行有效的传输。

可是当下环境越来越复杂，任务也越来越多，有些目标还具有隐形的能力，在低空以高速度进行飞行的飞行器都可能进行捕捉，所以对雷达技术提出了新的要求。

超视距雷达

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。

天波超视距雷达数据处理算法综述

一
ＰＡ算法最早由ＢｒｈｌＤａ— ａｏＳｍ提出Ｈ该算法对，落人波门内的所有量测计算其来自目标的概率，然
后利用这些概率对量测进行加权，将加权和作为等
效量测，于对目标状态的更新。该算法应用简单，用
个子区的数据率。（）４高虚警率。外部干扰和噪声的大量存在，
ｒｔｉｈｍｓａｅｓｍｍａｚｄｆｅｃｔｇｒｅ，ｅｇａａａｓｃａｉｎ，ｔａｋｆｓｏｒｕｉｒｅｖａｅｏｓ．．ｄｔｓｏｉｔｏｉｉｒｃｕｉｎ，ｃｏｄｎｔｏｅｉｔａｉｎ，ｐｅ — ｏｒｉａｉｎｒｇｓｒｔｏｒ
和展宽等。这些因素都会降低测量精度。
（）数据率。为了能够从强大的地／杂波３低海中分离出目标，ＴＯＨＲ采用了较长时间的相干积累，
特别是对于舰船等慢速目标，干积累时间会达到相十几秒甚至更长。另外，了完成大范围的监视能为力，ＴＲ不得不在多个子区中轮流重访，低了同ＯＨ降
１数据处理主要方法综述
１１数据关联．
按照处理方式的不同，ＴＲ目标跟踪数据关ＯＨ联算法可以分为基于单帧量测和目标关联的序贯处理算法和基于多帧量测与目标关联的批处理算法。前者包括ＰＡ算法ＪＭＭ—ＰＡ算法、ＵＰＤ、ＵＤＭＭ．Ｊ— ＤＦ算法［ＸＤＦ算法［ＭＰＡ算法。Ａ、ＰＡ、Ｄ和

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

２天波超视距雷达
利用电离层对高频电磁波的反射传播特性来完成
超视距探测的雷达称为天波超视距雷达，波超视距天
雷达可分为前向散射型和后向散射型两种。前向散射天波超视距雷达按 “ 基地 ” 式工作，双方即发射机和接收机分设在很远的两地，般相隔约一ｌ００ｍ，Ｏ０ｋ分设在两大洲。电波自发射机发射后在电离层与地面之间跳跃传播，当遇到地平线以下目标后，目标前向散射的电波为另一地点的接收机所接收，从而可发现目标。这种雷达的优点是比较简单，由一可般的雷达设备改装而成，但性能有限，只能判断来袭目标的大致方向，能用来测定目标的距离和其他参数。不
８代出产的Ａ／Ｐ．１达，一部双基地调频０年ＮＦＳ１８雷是连续波雷达，其收发功能完全由计算机控制，收发问通
层就会折回地面；到目标时，散射后的一部分能量遇经沿原路返回，被设在同一处相隔不远的接收机所接且收。利用这种电离层折射效应观测视距以外目标的雷达，通常称为天波超视距雷达。（）射传播。由于４散大气或电离层的不均匀性，电磁波被散射，电磁波的散
射效应也可用于雷达中。
信由宽／窄带对流层散射无线电通信和光纤链路实现。后向散射天波超视距雷达的发射机和接收机放在
同一地点或较近的地点，电波自发射机发射后就在电离层和地面之间跳跃传播，遇到目标时便由目标向在后散射的电波经电离层反射回到同一地点，为接收机接收。这种雷达的性能比较优越，不仅能指出目标它的存在和方位，能根据回波信号滞后于发射信号的还
收稿日期：０６０ —０２０－８１
作者简介：曲翠萍，，９７年生，女１５主要从事雷达总体的论证工作。
维普资讯
Ａｂｔａｔｈｅｏｅａｉｎａｒｎｉｅｎｈｅｅｏｍｅｅｄｅｃｅｆｓｙｗａｅ，ｇｏｎｗａｅ，ａｄｓｒｃ：Ｔｐｒｔｏｌｐｉｃｐｌｓａｄｔｅｄｖｌｐｎｔｔｎｎｉｓｏｋ－ｖｒｕｄ－ｖｎｍｉｒｗａｅＯＴＨａａｓａｅａｓｅｅｔｄｃｏｖｒｄｒｒｌｏｐｒｓｎｅ．Ｋｅｗｏｄｙｒｓ：ＯＴＨａａｒｄｒ；ｃｔｇｒａｅｏｙ；ｄｖｌｐｎｅｄｎｙｅｅｏｍｅｔｔｎｅｃ
１引言
超视距雷达是相对视距雷达而言的，视距雷达超也称超地平线雷达，常特指一种能探测地平线以下通的空中和海上运动目标的地面或舰载雷达。按电波传播的方式和途径划分，视距雷达有天波超视距雷达、超地波超视距雷达和微波超视距雷达。
标时受到视距的限制。常规微波雷达主要采用对流层

传播方式。（）３电离层传播。电离层的平均高度是
３０ｍ，波超视距雷达一般工作在短波波段（０ｋ天３～３ＭＨｚ，０）而短波一般是难于穿过电离层的，到电离碰
维普资讯
雷达与对抗
２００６年
第３期
超视距雷达综述
曲翠萍，毛滔
（海军装备研究院舰艇作战系统论证研究所，北京１０７）００３
摘
要：主要论述了天波、波、波超视距雷达的工作机理及其发展趋势。地微
Ｑｕ－ｉＭＡａｕＣｉｎｐｇ，ＯＴｏ
（ｎｔｕｅｏｏｂｔｙｔ￣ＮｖｌｃｄｍＡｍｍｎ，ｅｉ００３ＣｉａＩｓｔｔｆＣｍａＳｓｍ，ａａＡａｅｙｏｒａｅｔＢｉｇ１０７，ｈｎ）ｉｅｆｊｎ
前向散射天波超视距雷达的例子是美国２０世纪
电波传播的主要方式有如下４种：１表面波传（）播（叫地波传播）又。表面波传播时电波沿地球表面传播，传播路径是弯曲的，因而无视距的限制。利用地波传播观测视距以外目标的雷达常称为地波超视距雷达。（）流层传播。对流层的高度通常在ｌＯｍ以２对Ｏｋ下，电波在对流层中传播路径是直线，因而观测低空目
关键词：超视距雷达；发展趋势中图分类号：Ｎ５．３文献标识码：文章编号：０９— ４１２０）３— ０１０Ｔ９８５Ａ１０００（０６０００ — ３
ＴｅｏｅｖｅｏｈｈｖｒｉｗｆｔｅＯＴＨａａｓｒｄｒ