艦船雷達超視距探測的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代海戰(zhàn)中,雷達是C4ISR系統(tǒng)和武器控制中最重要的環(huán)節(jié),發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因而在海戰(zhàn)爭中如何最大限度的發(fā)揮雷達探測性能已成為決定戰(zhàn)爭勝敗的關(guān)鍵因素,準確評估和預(yù)測電磁波在大氣環(huán)境中的傳播狀況和有效覆蓋范圍也成為艦船雷達或海岸雷達的研究熱點,是目前軍事中艦船雷達最實用方法之一。
　　 無線電波在不均勻大氣中傳播時會產(chǎn)生折射效應(yīng),從而使電波射線發(fā)生彎曲,尤其當(dāng)射線的曲率超過地球表面曲率時,電波會偏離原來的傳播軌跡,部分地被陷獲

2、在一定厚度的大氣薄層內(nèi),并經(jīng)上下大氣層來回反射向前傳播,形成大氣波導(dǎo)傳播。在所有種類的波導(dǎo)中,蒸發(fā)波導(dǎo)是出現(xiàn)頻率最高、持續(xù)時間最長的波導(dǎo),它使正常情況下雷達能探測到的區(qū)域出現(xiàn)電磁盲區(qū),也可以使雷達原來探測不到的區(qū)域,此時不僅能探測到電磁波信號,且雷達信號會十分強烈,因而它對海面附近的艦船雷達探測性能的影響最大。
　　 本文從蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境特性中雷達的超視距出發(fā),主要研究了蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境的觀測方法及預(yù)測理論、蒸發(fā)波導(dǎo)壞境中的空間場分布

3、和艦船雷達超視距探測的關(guān)鍵技術(shù)。文中介紹了大氣波導(dǎo)的有關(guān)概念、蒸發(fā)波導(dǎo)的特征參量以及蒸發(fā)波導(dǎo)對電磁波傳播的影響,在此基礎(chǔ)上建立了蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境的觀測方法和預(yù)測理論,并從無線電氣象參數(shù)折射率中引入了一個相似參量一偽折射率,得到了穩(wěn)定層、中性層和不穩(wěn)定層三種不同層結(jié)條件下的修正折射率剖面。利用分布傅罩葉算法和已知的復(fù)雜邊界條件,求得了拋物方程的答案,并用matlab軟件模擬了蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境中不同層結(jié)條件下電磁場空間分布。通過構(gòu)建基于射線追蹤技術(shù)

4、的電磁波傳播路徑的微分計算方法,繪制了蒸發(fā)波導(dǎo)環(huán)境中超視距條件下雷達對目標定位的軌跡圖,根據(jù)艦船雷達超視距探測和定位的實際需要建立了相應(yīng)的探測誤差計算模型。最后對蒸發(fā)波導(dǎo)所造成的電磁盲區(qū)范圍進行了仿真分析。研究結(jié)果表明,蒸發(fā)波導(dǎo)能夠在近地表低高度范圍內(nèi)形成一定面積的雷達電磁盲區(qū),當(dāng)雷達發(fā)射源在蒸發(fā)波導(dǎo)層內(nèi)時,隨著天線高度的不斷增加,雷達電磁盲區(qū)的起始位置在不斷增大,盲區(qū)范圍會不斷減小,當(dāng)電磁波發(fā)射源在蒸發(fā)波導(dǎo)層外時,雷達盲區(qū)分布情況和標