大气波导条件下雷达电磁盲区的研究

从正常条件下的雷达电磁盲区出发,研究了大气波导条件下雷达电磁盲区的特点以及分布特征,并利用仿真试验分析了雷达电磁参数、大气波导参数和地形要素参数对大气波导条件下雷达电磁盲区的影响.该研究将为雷达装备的使用提供可靠的依据,为雷达电磁盲区的应用研究奠定理论基础.

海上对流层大气波导顶部电磁盲区研究

用射线追踪法,分析了蒸发波导和表面波导顶部电磁盲区的分布特性.讨论了影响盲区面积大小的影响因素,仿真结果表明:波导顶部盲区位置随天线高度增加而远离发射天线的位置,随波导强度增大而接近发射天线位置;而顶部盲区面积主要随波导顶高变化.从陷获射线数目来看,表面波导对电波陷获能力要强于蒸发波导,且两者均在波导层底部陷获效果最佳.最后给出了顶部盲区面积的近似计算式.

大气波导条件下雷达电磁盲区的预报研究

针对大气波导环境改变了电磁波的正常传播路径、影响雷达正常探测、造成雷达的电磁盲区的问题,利用中尺度数值预报模式,结合大气波导形成机制和电磁波传播理论,建立了两个数值耦合预报模式来解决雷达电磁盲区的预报问题,其中耦合模式A用来预报由蒸发波导造成的顶空盲区,耦合模式B用来预报由表面波导造成的跳跃盲区.通过对比分析可知,耦合模式用来预报雷达电磁盲区是行之有效的,预报结果和实测结果较好得吻合.

蒸发波导环境下雷达电磁盲区的分布特征

蒸发波导是近海面大气环境中出现概率最高的一种大气波导,利用蒸发波导可以实现雷达超视距探测.然而,由于蒸发波导的存在,雷达的电磁盲区也会发生不同的变化,从而对岸基、舰船雷达的探测性能产生极大的影响.基于射线追踪技术,构建了电磁波传播路径的微分计算方法,并对蒸发波导环境中的岸基、舰船雷达电磁盲区随雷达天线高度变化特征进行了仿真与分析,得到了电磁盲区的分布特征,总结了电磁盲区的变化规律,从而为岸基、舰船雷达在蒸发波导环境中的探测性能评估奠定必要的基础.

电磁盲区随波导内雷达发射角的变化特性

蒸发波导是一种出现概率最高的大气波导。利用蒸发波导可实现雷达的超视距探测,扩大探测距离,但是也会出现不同的电磁盲区,降低雷达性能。为了在雷达超视距探测中减小电磁盲区,需要掌握电磁盲区随雷达发射角的变化规律,以便在应用中对发射角进行调整。首先给出了抛物方程和射线描迹这两种描述大气波导中电磁波传播的方法,然后分别运用这两种方法对不同雷达发射角下的电磁盲区进行计算和仿真,获得了电磁盲区随雷达发射角变化的规律。同时也证明了尽管这两种方法的机理不同,但得到的电磁盲区的变化规律相同,它们都可以应用于电磁盲区计算。得到的结论为利用蒸发波导实现雷达超视距探测的工程实际应用奠定了基础。

电磁盲区随蒸发波导特征参数的变化特性

受雷达天线的低高度、地球凸起的影响,舰船雷达低角探测的范围非常有限。为了对远距离海上目标探测,扩大该舰船雷达探测范围,利用出现概率较大的蒸发波导实现超视距探测是一种较好的方法。但是,在基于蒸发波导的雷达超视距探测时,也会出现电磁盲区,且电磁盲区受蒸发波导特征参数影响。通过分析蒸发波导特征参数,利用描述大气波导中电磁波传播的射线描迹法对蒸发波导特征参数引起的雷达电磁盲区变化进行了计算和仿真,获得了电磁盲区随蒸发波导特征参数的变化规律,为利用蒸发波导实现雷达超视距探测的工程实际应用奠定了基础。

雷达电磁波盲区的评估方法研究

在分析了电磁波在大气中的传播损失及其数值模型的基础上 ,引入雷达检测系数 μ ,结合电磁波传播损失数值模型提出了雷达电磁波盲区的评估方法 ,最后利用数值模拟的方法对评估方法进行检验。