海杂波中的超视距雷达探测性能分析

孙 方， 康士峰， 王红光

(中国电波传播研究所，山东 青岛 266107)

0 引言

大气波导是当大气修正折射率梯度小于零时的一种反常大气层结[1]。海洋大气环境中由于温度的逆增和湿度随高度的剧烈递减，经常会出现表面波导和蒸发波导，它们可以捕获微波频段低仰角传播的电磁波，使得波导高度内工作的微波雷达系统探测到正常大气环境下原本探测不到的远超视距的目标。然而，雷达在实现超视距探测的同时，大气波导同样会将正常探测条件下不可能出现在雷达显示屏上的远处的海杂波显示在雷达显示屏上，从而大大增加了雷达杂波信号强度，使目标淹没在海杂波中，降低了雷达的检测分辨性能。针对这一现象，利用雷达性能评估模式，仿真计算了雷达在不同发射频率、发射仰角以及架设高度下，蒸发波导和表面波导两种环境中海杂波和目标的回波功率，进行了海杂波干扰下微波超视距雷达的探测性能分析与评估，可对雷达设计、辅助战术指挥员进行正确战术部署和选择恰当的作战战术，提供参考。

1 海杂波与海上大气波导模型

1.1 海杂波模型

海杂波的强弱通常用海面散射系数0σ表示，即单位面积的雷达后向散射截面[2]。为了方便统计和研究海杂波，建立了一些0σ与各种参数（掠射角、风速和频率）的海杂波模型。海杂波的常量γ反射率模型为：

式中，ψ为海面的掠射角，不同的发射仰角对应在不同距离上的掠射角不同，在波导环境中通常利用射线追踪技术进行计算[3]，图 1给出了典型波导环境下掠射角随距离的变化。……