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高频地波雷达简介
一、概述
高频地波雷达（High-Frequance Surface Wave Radar，简称HFSWR）作为一种新兴的海洋监测技术，具有超视距、大范围、全天候以及低成本等优点，被认为是一种能实现对各国专属经济区(EEZ)监测进行有效监测的高科技手段。各临海发达国家均进行了研发投入，并实施了多年的对比验证和应用示范。
高频地波雷达利用短波（3～30MHz）在导电海洋表面绕射传播衰减小的特点，采用垂直极化天线辐射电波，能超视距探测海平面视线以下出现的舰船、飞机、冰山和导弹等运动目标，作用距离可达300km以上。同时，高频地波雷达利用海洋表面对高频电磁波的一阶散射和二阶散射机制，可以从雷达回波中提取风场、浪场、流场等海况信息，实现对海洋环境大范围、高精度和全天候的实时监测。
【图1】高频地波超视距雷达的工作原理（R1为视距，R2为雷达作用距离）
在军事应用领域，相对于微波雷达而言，地波超视距雷达的工作波长和电波传播特性，决定其具有独特的性能优势：
- 作用距离远（300～400km）；
- 极强的反隐身能力；
- 抗低空突防；
- 抗反辐射导弹；
- 其他优势，等等。
在海洋环境监测领域，地波超视距雷达具有覆盖范围大、全天候、实时性好、功能多、性价比高等特点，在气象预报、防灾减灾、航运、渔业、污染监测、资源开发、海上救援、海洋工程、海洋科学研究等方面有广泛的应用前景。
【图2】高频地波雷达应用示意图
由于其独特的性能优势及应用前景，许多临海发达国家竞相研制、购置和部署地波超视距雷达，以抵御现代战争的威胁并满足海洋开发与研究的需要。美国、俄罗斯、英国、加拿大、德国、法国、澳大利亚、日本和新加坡等都研制过或正在发展高频地波超视距雷达，其中典型代表有加拿大的SWR-503系统、美国的Seasonde系统和德国的WERA系统等。
【图3】美国CODAR公司生产的著名SeaSonde地波雷达（交叉环／单极子是其典型特征）
【图4】德国汉堡大学研制的WERA地波雷达系统
【图5】美国雷神（Raytheon）公司为加拿大生产的SWR-503系统
【图6】武汉大学研制的中程高频地波雷达系统OSMAR（拍摄者：杨子杰）