地球曲率限制是什么意思?什么样的雷达不受地球曲率限制

B站影视 港台电影 2025-05-28 23:51 2

摘要:一张网络流传的图,说空警3000雷达作用距离达到2500km,还有一篇文章说平流层飞艇上的红外侦察设备发现了2500km外的f35,这类文章后面总有人说地球曲率被你无视了。那么这个地球曲率限制到底是什么条件呢?今天小编就来科普一下。

看一些关于雷达、通信方面的文章,说到距离的时候,经常会有人提到没有那么远,地球曲率限制,最远也到不了那个距离。

一张网络流传的图,说空警3000雷达作用距离达到2500km,还有一篇文章说平流层飞艇上的红外侦察设备发现了2500km外的f35,这类文章后面总有人说地球曲率被你无视了。那么这个地球曲率限制到底是什么条件呢?今天小编就来科普一下。

众所周知,地球是一个球形,其半径R是6371km。如下图,假设地球半径为R,发射端和接收端高度分别为 h1和 h2。当电磁波传播路径刚好与地球表面相切时,达到最大视线距离。此时,发射端、接收端与地球切点构成直角三角形。如下图所示

我们很容易利用勾股定理求得R1的距离为

由于h1的数值远远小于地球半径R,所以上面的式子可以简化为

总的距离等于R1+R2

由于大气密度梯度使电磁波路径弯曲,等效地球半径增大至原来的4/3,既等效地球半径为8495km,将该等效地球半径带入得到

上面的式子就是地球曲率限制,当双方的高度都是10000m时,可以得到最大距离是824km。一方是10000m,想看到2500km外的目标时,要求对方的高度大于257km,这个高度已经到了太空的高度,飞机的体制无法达到这个高度。

看到这里有网友就说了你是不知道天波、地波,天波地波超视距,可以不受这个限制,你的知识太落后了。

其实超视距有三种,天波超视距,地波超视距和大气波导传播超视距。

前两种很多网友都听过,第三种说的比较少。大气波导是在某种特殊条件下出现的超折射现象,产生类似波导的效应,电磁波在这里上下折射传播,损耗比自由空间要小。工作在微波频段的雷达可以在100km到400km的距离上探测到舰船目标。

不过这种现象需要满足三个条件才能探测,出现大气波导且探测雷达和目标都在大气波导覆盖的区域。这是一种概率,现在有科学家在研究出现机理和利用价值。

说完了这个再来说说天波和地波超视距。天波超视距是利用电离层反射传播的方式。而地波则是利用电磁波在海面绕射传播的方式探测海面及低空目标。天波的工作频率一般为5MHz到28MHz,地波频率为3MHz到14MHz。而我们通常说的微波频率大于300MHz。

上世纪八九十年代是天波超视距雷达研究的鼎盛时期,天波雷达的探测距离范围一般为800-3500km,岸基地波雷达对大中型舰船的探测距离为400km,对飞机探测距离为300km,为了探测这些目标,天波雷达对飞机需要积累1-20秒,对舰船需要积累60秒,而地波更是需要积累200-300秒。

除了积累时间长,再就是规模超大,收发分置,收发天线距离间隔在100km左右。由于工作频率低,波长大于10m,因此天波或地波雷达的天线高度通常大于10m,而阵列的宽度发射阵超过100m,接收阵更是宽达1500m。

这样的大家伙无论如何都装不到飞机上,如果强行装了,那么规模小的多,接收波束宽度很宽,那样不但作用距离远不了,测角精度也非常差。

来源:KatrinaLecho一点号

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