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剪水鹱的博客

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兔军的短波超视距雷达  

2016-02-28 11:02:26|  分类: 短波超视距雷达 |  标签: |举报 |字号 订阅

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兔军的短波超视距雷达 - puffinus - 剪水鹱的博客

兔军据信从 1967 年就开始研制地波超视距雷达系统。上方的谷歌地球照片显示部署于 4 V 海峡北翼的地波超视距雷达,距 4V 岛北端约 300 千米,箭头所指分别为发射天线阵,控制中心,接收天线阵。
 
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发射天线阵呈扇形。接收天线阵跨度与枫叶国 SW503 类似,但天线单元间隔更为紧密,显著提升了雷达系统的空间解析度以及对巡航导弹等小尺度目标的追踪能力。该雷达设施可有效监视企图穿越 4V 海峡北段的水面舰艇与载人航空器。

注: SWR 503 采用跨度 660 米,天线单元间隔 50 米 (半波长,工作频率 3 兆赫) 的接收阵列,可覆盖 120 度扇区,理想天候下对 054A 护卫舰级别目标的探测半径达到 520 千米。

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部署于 4V 海峡南翼的地波超视距雷达,其发射天线阵位于接收天线阵和控制中心以南,与北翼系统恰成镜像。该雷达距 4V 岛南端约 470 千米。 

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部署于 4V 海峡北端西岸的地波超视距雷达,距 4V 岛北端约 200 千米。发射阵列位于接收阵列以南。

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部署于 4V 海峡南段西岸的地波超视距雷达,距 4V 岛南部海岸约 240 千米,发射阵列位于接收阵列以南。上述 4 套地波超视距雷达基本实现了对 4V 海峡及其南北入口的完全覆盖。多年之前国外无线电爱好者通过三角定位推算出海南岛附近存在工作频率 3.795 兆赫的地波超视距雷达,但并未发现卫星图像证据。

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4V 海峡北翼地波超视距雷达 2003 年与 2010 年卫星照。

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4V 海峡南翼地波超视距雷达 2010 年卫星照。

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4V 海峡北端西岸地波超视距雷达 2009,2011,2013 年卫星照。

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4V 海峡南端西岸地波超视距雷达 2013 年卫星照。

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国外无线电爱好者截获的兔军 7 兆赫超视距雷达信号。横坐标为工作频率 (千赫),纵坐标为接收时间。

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国外无线电爱好者截获的兔军 10 兆赫超视距雷达信号。

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国外无线电爱好者截获的兔军 14 兆赫超视距雷达信号。

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兔军天波超视距雷达的假想覆盖区域。
 
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帝国海军 AN/TPS-71 ROTHR Relocatable Over-The-Horizon Radar 覆盖范围示意图。该系统基线版覆盖扇区 64 度,探测远界 1600 海里,规划中的升级版覆盖扇区 100 度,探测远界 2500 海里。

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帝国军本土防卫天波超视距雷达覆盖范围示意图。 

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袋鼠国 Jindalee Operational Radar Network JORN 天波超视距雷达系统覆盖范围示意图。其官方探测半径为 3000 千米,但工程样机曾于 1997 年成功追踪 5500+ 千米外的兔军弹道导弹。 

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由于仰角较大的波束将穿透电离层直奔太空,天波超视距雷达覆盖范围惊人却存在巨大的 “近” 距离盲区,其信号传播路径随载波频率的变化而各不相同,频率越高 “下探” 区近界与发射阵列之间的距离越远 - 譬如上图案例中 16 兆赫信号的有效照射范围为 1300-3000 千米,19 兆赫 1650-2750 千米,22 兆赫 1950-2750 千米。天波超视距雷达的工作频率通常为 5-28 兆赫,发射功率数百千瓦至 1 兆瓦级 (发射天线典型增益为 20 分贝,因而最大有效辐射功率为 100 兆瓦级,这已经接近了物理学允许的上限。电离层增温实验中曾通过将发射天线增益提升至 30 分贝获得 1000 兆瓦级有效辐射功率,此时电离层被射频能量加热升温,导致波束能量急剧衰减,进一步增大辐射功率只会令情况更加恶化。工作于稠密大气环境中的高功率激光武器面临着类似的困局),目前技术条件下的典型探测距离为1000-4000 (近界-远界) 千米 (电离层异常活动时探测距离将有所下降,电离层严重异常时将完全 “失明”)。

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天波超视距雷达工作原理示意图。受到波长与信号传播质量的限制,其距离分辨率通常不高于 10 千米级,无法实现对目标的精确追踪。但超过 10 米的工作波长也意味着敌方军用平台雷达隐形措施的无效化 (参见 “波长与雷达反射截面” http://puffinus.blog.163.com/blog/static/1788840292013825474940/)。

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B-21 无论玩出多少花来,仍然无法改写基本物理法则。即便保守估计兔军天波超视距雷达性能指标,B-21 仍可在距离兔国海岸线至少 2000 千米的位置上触发空袭警报。
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