基于气象数据的南海夏季蒸发波导分析及低空补盲方法
2020-12-21王玲玲
周 亮,张 宁,王玲玲
(中国船舶集团有限公司第八研究院,南京 211153)
0 引 言
雷达对低空目标的探测性能会受到对流层大气影响。[1]标准大气环境中的温度、压力、水汽压随着高度增加而下降,但局部地区偶尔会出现温度随高度增加而增加的现象,即出现逆温层。[2-3]当温度垂直梯度>-8.5 ℃/100 m或湿度垂直梯度<-2.9 mb/100 m时会产生大气波导,其中的电磁波传播会出现传播路径弯曲现象,称为大气折射效应。[4-7]电磁波能够在大气波导层中进行稳定传播,甚至能够超过雷达的视距范围。[8-11]因此,国内外对大气波导展开了大量的研究,主要采用抛物方程模型和射线追踪模型来评估雷达的视距内干涉盲区的位置、宽度等参数。这些研究主要是在特定大气波导环境中进行分析的,其导出的结论与雷达的工作频率、雷达架高和目标高度等要素有关,且没有给出实际大气波导环境的应对方法。
针对以上问题,本文选取蒸发波导出现概率最高地区(南海沿海地区)和季节(夏季)的气象数据进行分析,并通过抛物方程模型对电磁波传播特性展开仿真分析。结果表明,在出现较强的蒸发波导时低空电磁波会被陷获在波导层中,对海威力出现显著增程,但对于掠海低空飞行的目标而言其探测威力却和标准大气环境相似,也就是说蒸发波导的出现不一定改善低空目标的探测性能。为了解释这一现象,在不同工作频率上展开进一步分析,得到蒸发波导对探测性能改善所具有的不确定性,并给出相应的应对方法:当波导强度过大时应采用多频率联合处理来抑制波导产生的陷获盲区和波导外部的多径干涉盲区。这对于低空突袭目标的超视距预警探测具有重要的研究意义。
1 南海岛礁夏季的气象数据分析
蒸发波导在南海沿海地区的出现概率较高,夏季是波导出现最频繁、分布最广的季节。因此,研究该环境中的雷达探测性能,分析电磁波在海面蒸发波导中衰减因子随距离、高度和频率变化对超视距雷达设备性能提升具有研究价值。……p>
