[发明专利]基于浮标式双程斜返探测的电离层倾斜修正系统及方法

说明书

本发明涉及雷达探测技术，具体涉及基于浮标式双程斜返探测的电离层倾斜修正系统及方法，该系统包括短波发射站和位于矮波发射站照射区域内的浮标；短波发射站，用于向电离层预设区域辐射短波，接收浮标返回的坐标信息并根据自身的坐标以所接收的浮标坐标之间的相对位置关系对电离层的倾斜角度进行修正；浮标上设有应答机，应答机用于在接收到短波发射站发射的短波后，将浮标自身的地理坐标调制到短波中并发射至短波发射站，并将测量的短波的多普勒频移误差和/或短波时延信息调制到接收的短波中，然后将调制后的短波发射至短波发射站。该修改系统能获取更加精确的电离层倾斜角度，进而提高了待探测目标的定位精度。

技术领域

本发明属于雷达探测技术领域，尤其涉及基于浮标式双程斜返探测的电离 层倾斜修正系统及方法。

背景技术

OTHR(Over-The-Horizon Radar，天波超视距雷达)是一种工作在频率介于 3MHz与30MHz之间的短波雷达，其工作原理是向电离层发射短波，电离层将 短波反射到待探测区域中，待探测区域对电离层反射的短波进行反射，反射后 的短波经过电离层的反射后返回到接收站，接收站根据所接收的短波信号进行 目标的判断。天波超视距雷达具有抗低空突防、抗隐身、抗反辐射导弹、抗电 子干扰的特点。

但是，在使用天波超视距雷达进行远程战略预警时，受反射电离层的实时 状态影响很大，例如，用于反射短波的电离层发生倾斜会导致电波在电离层中 的传播路径产生变化，从而导致电波群路径和射线大圆距离增加或减小，进而 对目标探测产生不良影响，例如，当电离层向上倾斜时会引起较长距离的射线 跳距；当电离层向下倾斜时会导致射线跳距变短，因此，对电离层倾斜角度的 探测是十分必要的。目前通常通过电离层斜向返回探测技术对电离层的倾斜角 度进行探测。斜向返回探测是指，当短波发射站发射的无线电波倾斜投射到电 离层时，经电离层反射到达远方的地球表面，因地球表面的不平坦和电气不均 匀特性而产生散射作用，使一部分电波能量循原入射路径再经电离层反射而返 回到发射点，被与发射机处于同一位置的接收机所收到。利用这个机制进行探 测的方法又称为天波后向散射探测或地面后向散射探测。

但是，现有的斜向返回探测技术对陆地和近海区域的目标定位精度一般可以满足要求，但对远海区域由于布站能力所限，只能通过近海区域电离层数据基于 模型外推的方法得到，并不是真实可靠的电离层状态，因此严重制约了雷达在 远海区域的定位精度，因此，现有技术存在待探测目标定位精度较低的技术问 题。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于双程斜向返回探测系统，基于浮标式双程 斜返探测的电离层倾斜修正系统。

本发明的另一目的是提供一种基于浮标式双程斜返探测的电离层倾斜修正 方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用的技术方案是：基于浮标式双程斜返 探测的电离层倾斜修正系统，包括短波发射站和位于照射区域内的浮标；

短波发射站，用于向电离层预设区域辐射短波，接收浮标返回的坐标信息 并根据自身的坐标以所接收的浮标坐标之间的相对位置关系对电离层的倾斜角 度进行修正，其中，电离层预设区域为能将短波辐射至待探测目标所在区域的 电离层区域；

浮标上设有应答机，应答机用于在接收到短波发射站发射的短波后，将浮 标自身的地理坐标调制到短波中并发射至短波发射站，并将测量的短波的多普 勒频移误差和/或短波时延信息调制到接收的短波中，然后将调制后的短波发射 至短波发射站。

在上述的基于浮标式双程斜返探测的电离层倾斜修正系统中，浮标包括浮 体，浮体上方设置有馈源以及至少两个振子的天线；每个振子呈倒V型设置， 各振子的顶端与馈源电磁耦合连接；馈源设置于天线的顶部，馈源与应答机电 连接。