蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法.pdf

第36卷第1期电子科技大学学报Vol.36No.1
2007年2月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaFeb.2007

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

1,2111
黄小毛，张永刚，王华，唐海川

(1.大连舰艇学院军事海洋系辽宁大连116018;2.海军南海舰队司令部广东湛江524001)

【摘要】蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的自然现象，受其影响，雷达常常出现如超视距探测等异常特征。该文主
要针对如何准确评估蒸发波导环境下雷达的探测能力问题，利用电磁波传播的数值方程并结合雷达接收机理论，构建了雷达
探测定量评估的模型和方法。将该方法应用于2003年08月在大连海域的试验数据的分析中，理论分析的结果与雷达实际探测
吻合较好，验证了该方法的正确性和实用性。
关键词蒸发波导;电磁波传播;雷达超视距探测;性能评估
中图分类号TN95文献标识码A

AMethodofEvaluatingRadarOTHPerformance
inEvaporationDuctEnvironments

HUANGXiao-mao1,2，ZHANGYong-gang1，WANGHua1，TANGHai-chuan1
(1.Dept.ofMilitaryOceanography,DalianNavalAcademyDalianLiaoning116018;
2.NavalHeadquartersofSouthSeaFleetZhanjiangGuangdong524001)

AbstractRadarsalwaysdisplaytheanomalousperformancecharacteristicssuchasOverTheHorizon(OTH)
detectioncapabilitywhentheyareoperatedinmarineenvironmentsbecausetheyareinfluencedbyevaporation
ductwhichisakindoffamiliarnaturalphenomenon.Toevaluateaccuratelytheabilityofradarinevaporationduct
environments,amethodisproposedwhichiscombinedtheelectromagneticwavespropagationnumericalequation
withthetheoriesofradarreceiver.ThedataextractedfromtheexperimentofDaliansearegioninOctoberof2003
isanalyzedusingthismethod,andtheresultsofthismethodarequietagreementwiththeactualradardetection.
Keywordsevaporationduct;electromagneticwavepropagation;radaroverthehorizondetection;
performanceevaluation

雷达在实际的海洋环境工作中，常常受到异常[5]从原理上研究了大气波导对电磁波传播的影响，
大气折射结构的影响而出现异常的探测特征，蒸发但没有进行定量化研究和试验。
波导是海洋环境中经常出现的异常大气折射结构。本文通过研究蒸发波导对电磁波传播的影响，
文献[1]利用无线电观测站资料对全球海域进行了大将电磁波传播的数值模型与雷达信号理论相结合，
气波导发生规律的统计，其中蒸发波导发生的高度构建了蒸发波导环境下雷达性能定量评估方法。
和强度随纬度、季节、一天内不同时间的变化而变
1蒸发波导对雷达异常探测影响评估
化，一般在低纬度海域、夏季和白天，蒸发波导高
的模型和方法
度较高。蒸发波导能够陷获电磁波，这种效应会对
雷达的性能产生重要的影响。传统的雷达性能(威力1.1电磁波传播数值模型和解法
[2]
范围)分析方法依靠经典的雷达方程，但没有充分1.1.1电磁波传播的抛物近似数值模型
考虑蒸发波导等异常大气折射结构的影响。国内开文献[6-7]从电磁波麦克斯韦方程开始，对电磁
展的相关研究主要偏重于蒸发波导的机制、测量技波的海姆霍兹波动方程作抛物近似处理，推导得到
术方法以及统计规律的调查。文献研究了蒸发波
[3]了电磁波传播的抛物近似数值方程：

导的形成以及波导特征量的计算方法。文献[4]通过2222z
zxnkuku1(i2u=+−+∂+∂0)(1)
试验调查了我国部分海域大气波导发生规律。文献ae

收稿日期：2005−06−19
基金项目：国