高頻雷達

高頻雷達具有覆蓋範圍大、全天候、實時性好、功能多、性價比高等特點，在氣象預報、防災減災、航運、漁業、污染監測、資源開發、海上救援、海洋工程、海洋科學研究等方面有廣泛的套用前景。

基本介紹

• 中文名：高頻雷達
• 外文名：GroundWave
• 對象：海水表面會
• 屬性：電磁波傳播模式

簡介

無線電波朝海面發射時，在海水表面會存在一種電磁波傳播模式，稱為地波（GroundWave）是一種表面波（SurfaceWave），因此高頻地波雷達也叫做高頻表面波雷達（HFSurfaceWaveRadar）。在中波和短波段海水表面的地波傳播衰減很小，而且地波在一定程度上會沿著彎曲的地球表面傳播，到達地平線以下很遠的地方，即實現超視距傳播。因此利用地波超視距傳播特性進行探測的高頻地波雷達也稱為地波超視距雷達（Over-The-HorizonRadar），探測距離根據發射功率和頻率的不同通常可達到200～500km。另外兩種類型的超視距雷達分別是天波超視距雷達和利用大氣波導特徵的微波雷達，前者通過電離層對高頻無線電波的反射實現對數千公里外目標的探測，後者可以對一兩百公里外的目標進行探測。地波雷達海況探測的基礎類似於晶格對X射線的Bragg散射，如圖所示，從左上方入射的兩條射線（相同波源）被原子散射，在特定的觀察方向上，如果兩條射線的波程差為2的整數倍，那么將會觀察到亮條紋；如果波程差比2的整數倍多，那么兩射線能量相消，觀察到的是暗條紋。

參數分布信息

參數分布信息 由於各類物理、化學過程的作用，海面上總是有海流存在，海流作為海水的整體運動，會在上面所說的由波浪傳播相速度所導致的較大固定頻移的基礎上再附加一個由流速所導致的微小頻偏，這個附加頻偏對左、右Bragg峰的影響是相同的：遠離雷達的流速分量使左、右Bragg峰均向負頻率方向偏移，接近雷達的流速分量使它們向正頻率方向偏移（參見圖13）。地波雷達就是通過測量這個附加頻偏從而獲知海面海流速度的。當然一部雷達只能測量到海流的徑向分量，要獲得矢量海流，要么用兩部以上的雷達從不同方向探測，要么就需要結合海洋動力學模型進行推算。除了海流信息之外，上圖中還標明了海面波浪、風向及風速信息與回波譜特徵的對應關係，地波雷達就是通過這些特徵的分析反演得到海面動力學參數分布信息的。