据Alpha Defense报道,印度DRDO的首要雷达开发实验室正在开发“超视距”OTH 雷达系统,电子和雷达开发机构正在研究 OTH 原型——LRDE。负责开发尖端雷达技术的国防研究与发展组织实验室正在与其合作伙伴合作,在未来 6 个月内实现超视距雷达原型。系统设计已经完成,进入原型实现阶段。 原型雷达将有两种不同类型的雷达阵列。 线对数周期天线阵列和宽带单极子阵列。 相信对数周期天线阵列将用于确定要使用的最佳频率。
为了监测公海的运动,各国通常依靠卫星图片、海上监视飞机和无人机的合成孔径雷达、海岸监视雷达装置和舰载雷达系统。虽然基于飞机的监视,雷达受飞机续航时间的影响,但无人机提供更长的续航时间。尽管需要对区域进行 24X7 监控,因此机载监视雷达并不完全符合要求。
与机载系统相比,用于持续监测海洋的陆基雷达系统是相对更好的选择,尤其是考虑到各种平台的续航能力。但是,由于“地球地平线”,这种方法遇到了主要障碍。地平线对雷达性能的影响称为“雷达地平线”。雷达地平线是物体检测系统(检测雷达)的关键性能领域,其定义为雷达波束上升到地球表面上方足够高的距离,从而无法检测到低水平目标。
图1 雷达视界概念
由于地平线,海岸监视雷达或舰载雷达可以看到有限的距离。然而,需要监测更大的海域,可以在不需要更昂贵的机载传感器的情况下监测这片广阔海域的解决方案是“OTH——超视距雷达”。
什么是超视距雷达 (OTH)?
超视距雷达 (OTH),也称为超视距 (BTH),是一种雷达系统,能够检测超远距离(通常为数百至数千公里)的超出雷达视距的目标,从而是普通陆基雷达的距离限制。从 1950 年代和 1960 年代开始,部署了几个 OTH 雷达系统作为预警雷达系统的一部分,但这些系统通常已被机载预警系统取代。与机载设备相比,OTH 雷达最近又卷土重来,因为它具有改进的计算能力和更低的运营成本。
OTH 雷达使用两种不同的技术来超越该限制。
短波系统
图2 短波系统
这种类型的 OTH 将它们的信号从电离层折射出来,以进行远距离监测。这也称为天波或“跳跃”传播,其中短波无线电波被大气中的电离层折射,称为“电离层”。
地球大气的电离部分被称为电离层。来自太阳的紫外线与该区域的原子碰撞,使电子松散。这会产生离子或缺少电子的原子。这就是电离层的名称,它是导致无线电波反射和吸收的自由电子。
以一定角度发射到天空的无线电信号将被电离层折射到地面,使它们能够返回地平线以外的地球。少量该信号将从所需目标散射回天空,再次从电离层折射,并通过相同路径返回接收天线。
地面波系统
也称为“地波”传播型 OTH。这种类型的 OTH 系统使用低频无线电波,由于衍射,这些无线电波会跟随地球的曲率到达地平线之外。这些系统从小型的传统雷达装置实现一百公里数量级的探测范围。
图 3 地面波系统
关于LRDE系统
LRDE – 电子和雷达开发机构正在研究 OTH 原型。负责开发尖端雷达技术的国防研究与发展组织实验室正在与其合作伙伴合作,在未来 6 个月内实现超视距雷达原型。系统设计已经完成,进入样机实现阶段。
原型雷达将有两种不同类型的雷达阵列。线对数周期天线阵列和宽带单极子阵列。相信对数周期天线阵列将用于确定要使用的最佳频率。“最佳使用频率”取决于当前的大气状况和太阳黑子周期。由于这些原因,使用天波的系统通常采用对反向散射信号接收的实时监控来连续调整传输信号的频率。
在 LRDE 系统中,这将在对数周期天线阵列的帮助下实现,实际 OTH 操作将使用宽带单极阵列。原型将具有50米高、100米长和150×50米地网的对数周期天线。而宽带单极阵列将采用“单极双峰”配置。“单极双峰”具有两个紧挨着放置的单极天线。LRDE 工作的配置有 16 个这样的单极双峰,使其成为 32 个单元的阵列。(照片2所示的例子)
图5 排列成阵列的单极双峰
时间线
目前的LRDE系统是一个原型,现在将进入原型实现场所。实施时间表是从授予工作订单起 6 周。然而,实际系统将在广泛的试验和评估后开发。当前系统的长度似乎在 250-350 米之间。但是,全球范围内的类似系统的范围约为 2.5 至 3 公里。这表明,目前开发的系统将用作概念验证,并在该项目成功完成后开发一个更大的系统。
OTH雷达的意义
这种超视距雷达系统可用于监测和跟踪大范围内的船舶运动。幅员辽阔对有限的机载系统保持持续警惕不仅具有挑战性,而且代价高昂。建立 OTH 站点拥有可以远距离窥视地平线的眼睛。
全球类似系统
从 1960 年代后期开始,各个国家/地区一直致力于开发不同类型的系统。由于改进了电子设备和电源,该解决方案再次受到欢迎。今天的系统比 60 年前更可行:
美国:美国有各种系统,美国空军和美国海军都长期使用它们。今天,美国的大部分系统要么处于温存储中,要么处于冷存储中。
俄罗斯:在苏联时代,苏联在冷战期间广泛使用了各种系统。这些系统要么被拆除,要么被废弃。然而,在 2014 年初,俄罗斯人宣布了一个名为 Container 的新系统,该系统的航程超过 3000 公里。
澳大利亚:最近增加的是由澳大利亚国防部于 1998 年开发并于 2000 年完成的 Jindalee 作战雷达网络。它由澳大利亚皇家空军第一雷达监视部队运营。Jindalee 是一种使用 OTH-B 的多基地雷达(多接收器)系统,使其具有远程和反隐身能力。它的官方射程为 3,000 公里(1,900 英里),但在 1997 年,原型机能够探测到中国在 5,500 公里(3,400 英里)以外发射的导弹。
加拿大:加拿大对 OTH 的研究始于 1984 年。加拿大在纽芬兰的 Cape Race 和 Cape Bonavista 安装了两个 SWR503 HFSWR 系统。这些场址于 2000 年进行了技术评估,随后于 2002 年进行了升级和运营评估。
2007 年,由于担心对主要频谱用户造成有害干扰的可能性,加拿大系统的运行停止了。2010 年,HFSWR 为专属经济区提供低成本监视的独特能力导致对该技术的重新评估和基于感知和适应技术原理的第三代(第三代)HFSWR 系统的后续开发。
2019 年 6 月,MAEROSPACE 获得了设计、制造和国际营销加拿大 HFSWR 系统及其衍生物的全球许可。
法国:法国人在 1990 年开发了一种名为 NOSTRADAMUS 的 OTH 雷达。NOSTRADAMUS 可能是仅次于澳大利亚 Jindalee 的第二大 OTH 系统。
1999 年 3 月,据说 OTH 雷达 NOSTRADAMUS 探测到了两架飞往科索沃的 Northrop B2 Spirit。它于 2005 年为法国军队服役,当时它仍在开发中。
法国 STRADIVARIUS 研究项目于 2009 年正式启动,开发了一种新型超视距雷达(高频表面波雷达 – HFSWR),能够监测离岸 200 海里的海上交通。自 2015 年 1 月以来,法国地中海沿岸的一个演示站点开始运行,以展示该系统的 24/7 功能,该系统现在由 DIGINEXT 出售。
中国:据报道,中国有几台 OTH-B 和 OTH-SW 雷达正在运行。
巴西:OTH 0100 雷达能够监测距离海岸 200 MN (370 KM) 以外的船只,超出常规雷达的直接视线。
伊朗还在研究一种名为 Sepehr 的超视距雷达系统。据悉,该雷达系统的射程为3000KM,伊朗目前使用它来探测和定位美国航母战斗群。
一旦投入使用,印度将成为第 10 个拥有超视距雷达系统的国家。该雷达系统将使印度海军能够实时监测大范围内的舰船运动。在操作上,这将显着增强印度海军的监视和监视能力。
source: alphadefense.in
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