高频地波雷达的超视距能力与观测边界

JED 2026年1月Richard L Powers专题深读

岸边的雷达，为什么能够观察到常规视线以外的海域？答案不能只用“功率更大”解释。高频地波雷达利用的是一种与常见微波雷达不同的传播条件，而这种条件同时影响天线规模、环境背景和数据解读。看得远以后，是否还能持续、准确地说明看到了什么，是紧接着的问题。

Richard L. Powers在JED 2026年1月发表《High Frequency Surface Wave Radars: Countermeasures Needed?》，讨论高频地波雷达HFSWR及其电子战含义。[1] 本文从原刊的技术脉络出发，重点梳理传播、散射和观测限制，并说明作者的反制设想与已经公开的验证事实之间有哪些差别。

先识别原文讨论的对象和证据

这是一篇带有明确主张的技术评论。Powers认为，高频地波雷达的应用值得电子战领域进一步关注，并倡议研究相应反制措施。标题中的问号提出议题，正文则给出作者的判断。文章并未附上一组完整对照试验，因此阅读它时，应把技术解释与对未来工作的建议分开。

原刊第25—27页构成全文，编者按提到作者曾在《Microwave Journal》的9月数字增刊发表扩展版本，本版更集中于反制议题。署名为Richard L. Powers，作者简介称其当时任Aerospace BD首席技术官。这些信息说明文章的写作背景，不代替对具体性能主张的验证。

文中有一项容易被译文改变的时间关系：英文说中国自1967年起开展相关研发，随后介绍多个地点的部署。研发起点与各站建成时间不能合并为同一年。同样，原文对部分远距离探测能力使用“被认为具备”这样的表达，不能转述成已经逐项实测确认。

本文保留这些限定，但不把阅读停留在辨别措辞。更有价值的任务是理解：地波传播怎样带来视距以外的观察机会，为什么这种机会并不自动对应统一的探测距离，以及大范围观测怎样受到海面背景和持续数据处理的约束。

地波路径为何能够越过可见地平线

图1 地波与天波的传播路径示意。编辑绘制，用于区分物理机制；不表示具体系统的射线路径、比例或覆盖结果。

HF是高频频段的缩写，原文采用3—30 MHz范围。HFSWR利用导电海水表面附近的传播条件，使垂直极化电磁波沿弯曲海面传播。相对于以视距为主要约束的观察方式，它因此能够覆盖可见地平线之外的海域。这里的“地”指地表传播，不是地下探测。

另一类高频超视距雷达依靠电离层相关传播，常被称为天波或超视距后向散射雷达。二者可能都使用HF频段，也都出现“超视距”字样，但路径形成机制不同。仅凭名称中的超视距，不能把一种系统的覆盖形态、维护条件和环境影响直接移植给另一种。

NOAA的IOOS高频雷达说明也把导电海面传播与大气、电离层作用区分开来。[2] 这是理解地波雷达的一个直观参照：电离层不是形成这条观测路径的必需中转环节。不过，不依靠电离层传播，并不意味着接收环境中不会出现由其他传播路径带来的无线电信号。

原刊一方面强调HFSWR与天波雷达的不同，另一方面又说二者都面临外部噪声和人为干扰。这两句话并不矛盾。预期信号采用什么路径，和接收机周围存在什么背景，是两个问题。自己的工作机制较少依赖某种环境因素，不会让来自外界的影响自动消失。

长波长也带来了明显的设施尺度

“高频”是无线电频段名称，不能理解为它比所有雷达的频率都高。与微波雷达相比，HF频率较低、波长较长。用传播速度约每秒三亿米作直观换算，3 MHz对应约100米波长，30 MHz对应约10米。这个换算只解释长度尺度，不是在计算雷达可达距离。

Powers把大型岸基阵列与长波长、方位测量要求联系起来。原刊以Podsolnukh和加拿大PASE设施为例，帮助读者理解为什么场地沿岸展开。照片中的一列天线应当作为一个系统来观察，不能拿单根天线的外观尺寸替代整个阵列的空间尺度。

长波长与大场地之间并非简单的一对一命令。具体设施还取决于系统任务与实现形式。文中给出的约1.5千米和约650米，分别对应其介绍的案例，不能变成“所有HF雷达都必须占用如此宽海岸”的规则。尤其是用于海洋观测的其他HF系统，任务和配置可能很不相同。

从工程阅读角度看，场地尺度说明的是一种持续存在的条件。设备需要安置在合适的海岸环境，设施也需要长期维护。把后台处理设备换得更紧凑，并不意味着与海面传播和天线布局有关的全部条件同步消失；判断系统规模仍要分清电子设备和整座站点。

反隐身讨论必须回到相对尺度

原刊把HF波段的吸引力与目标散射联系起来，提到瑞利区和米氏共振区。其核心提示是，雷达波长与被观察对象的尺寸关系，会影响散射行为。某个频段上减小回波的设计和材料效果，不能不加分析地推到另一频段。

这些散射区间不是赋给所有目标的永久标签。编辑补充，目标的尺寸和结构不同，相对于同一波长的关系也不同。把“HF可能提供不同的散射观察条件”改写成“任何目标在整个HF频段都属于同一种散射区”，会把原本需要具体判断的问题说得过满。

“隐身”也容易在传播中被误解为有或无的开关。更合适的理解是特定条件下的低可探测特性。原文认为长波段值得关注，说明观察条件变化可能改变某些既有优势；它没有给出所有对象、方向和环境下的统一探测保证。反隐身标签不能取代具体试验条件。

即使某类目标产生了可观察的回波，后面仍有背景区分、测量和持续跟踪等问题。散射方面具有潜力，和最终形成满足某种用途的信息，属于不同层次。原文把HFSWR视为预警与目标获取方面的重要议题，可以保留为作者判断，不必将其升级为无条件结论。

海面既支持传播也构成观测背景

地波雷达依靠海面条件获得传播机会，但接收到的信息不会只有船舶回波。Powers列出海杂波、海况、外部噪声和人为无线电信号等影响。它们可能共同改变可用观测质量，这也是文章没有把一个标称距离当作所有时刻固定边界的原因。

海杂波中的“杂”，是相对于任务而言。对希望识别船舶回波的处理过程，海面散射可能成为背景；对海洋观测，海面回波又可以承载有用信息。NOAA介绍的HF雷达用于测量海表流速与方向，并支持搜救和污染物漂移判断。[2] 同一类物理现象，因测量对象不同而具有不同意义。

因此，海洋流场测量成果不能直接证明某种船舶监视性能，反过来也一样。读者在不同领域看到HF雷达的距离或精度数字时，首先需要确定它测量什么。把环境观测中的某个数字移作目标跟踪指标，看似增加了证据，实际上可能混淆了输出对象。

外部干扰同样不只意味着有人有意对抗。原刊举出短波通信等背景，说明系统本来就在共享的无线电环境中工作。讨论处理能力时，既要理解环境变化，也要保留任务差别；一个环境下获得的演示效果，并不能单独说明另一个地点和时段的长期表现。

从发现回波到保持航迹有多层工作

Powers讨论现代HFSWR时，提到高动态范围数字接收机、数字波束形成、自适应处理和相干积累。这些词解释了它不只是一个发射设备加一个显示屏。与此同时，原文用的是可能采用的系统思路，并带有成本允许程度的限定，不是逐项公开某一站的内部配置。

在高层次上，可以把波束形成理解为组织多个接收通道的信息，把积累理解为利用一段时间内的观测。它们服务于从复杂背景中形成有用结果。存在这些处理环节，不等于每种背景都能被完全排除，也不等于系统拥有无限的可调整能力。

文章还提到恒虚警率处理CFAR与目标跟踪的困难。“恒虚警率”首先是处理目标和方法名称，不能按字面理解为真实海况下误报率永远不变。背景能否被恰当描述，会影响结果的解释。原文没有提供算法细节和测试记录，因此也不宜凭这个缩写判断某套系统的实际误报水平。

编辑在这里区分两个结果：某一时刻提示可能存在对象，和在连续观测中保持对同一对象的稳定认识。后者要面对信息中断、背景变化以及观测之间的对应关系。距离数字只说清观察范围的一部分，不能同时替代对数据连续性和测量不确定性的说明。

产品覆盖图需要连同条件一起阅读

图2 三个容易混在一起的指标层次。编辑依据原文问题整理；覆盖、测量和跟踪需要各自的证据，不能由一个最大距离数字同时推出。

原刊以Maerospace的PASE为商业系统案例，给出120度方位覆盖、最高约200海里等介绍，并使用厂家提供的覆盖示意图与Cape Race站照片。200海里约为370千米，但单位换算并不会为性能结论增加证据；数字仍需要保留原来的对象和条件。

Maerospace在2022年2月的介绍中使用20—220海里、至少120度等表述，也介绍350—700米岸线配置范围。[3] 它与本期文章的数字并非完全相同。这里分别保留各自口径，不将它们拼成同时满足全部条件的一组保证指标，也不据此推定产品发生了某次未经说明的升级。

本期第25页的覆盖图包含不同频段和观测侧重点，属于厂商说明图，图注也明确署名Maerospace。第26页照片可以说明现场设施的外观，却不会独立证明远距离探测率。图像提供的信息类型不同，阅读时应让它们分别承担合适的解释作用。

若要把覆盖主张进一步变成可以比较的结果，还需要知道观测对象、环境、统计时间与评价标准。编辑提出这些问题，是为了说明缺少条件时比较为何容易失真。原文没有给出统一测试表，所以不能把PASE、Podsolnukh与其他产品按标称最大距离直接排出整体能力名次。

反制设想与平台试验不能混为一谈

原文后半部分转向电子战，讨论固定站点、外部环境与自适应处理所带来的约束，并提出关注无人平台的可能作用。作者的重点是倡议进一步研究；文中也承认部分可行性需要分析。理解这层性质，才能看清哪些是技术观察，哪些是尚待验证的应用推演。

例如，第27页使用Manta Ray无人水下航行器照片，署名Northrop Grumman，配合作者对无人平台用途的讨论。照片表明存在这样一种平台，并不直接表明它已经安装文中设想的特定载荷，更不等于相关任务已经通过实测。平台外观不能代替任务系统的验证记录。

DARPA于2024年5月1日公布，Manta Ray原型在当年2—3月完成全尺寸水中试验，公告描述的重点是水动力表现、推进和操纵，以及模块运输与现场装配。[4] 这些属于明确的试验内容；它们与某种电子战应用的验证不是同一项结论。

因此，原刊的反制倡议可以被理解为研究方向，不能在转述时变成已经部署的解决方案。本文关注其揭示的传播限制和证据要求；具体部署、载荷选择与反制效果，需要另外的研究与验证，不能由本文所列资料自动推出。

超视距价值应与观测条件共同理解

把全文重新连起来，可以看到HFSWR的价值来自一组相互关联的条件。导电海面提供传播机会，长波长改变尺度关系，接收与处理工作则要面对实际环境。这些条件一起解释了它为什么有别于常见微波雷达，也解释了为什么一个“超视距”标签不足以描述全部表现。

作者的电子战视角提醒读者留意环境与处理边界；从一般技术阅读角度看，同样应该留意数据的来历。作者判断、厂商说明、实地照片和正式试验分别提供不同的信息。将它们放回各自位置，可以既承认技术潜力，又避免把推测写成已经完成的能力。

对于关注雷达与海洋观测的读者，这篇文章最值得带走的，是把范围、精度和持续性分开提问。先确认系统测量什么、依靠何种传播，再理解环境与证据。这样才能说明某种远距离观测为何有价值，以及这份价值在什么条件下才成立。

资料来源与说明

[1] Richard L. Powers. High Frequency Surface Wave Radars: Countermeasures Needed? JED，2026年1月，第25—27页。

[2] NOAA IOOS，HF Radar，About HF Radar及Capabilities and Description。仅补充海面传播与海洋观测基础，不引入后续项目进展。

[3] Maerospace，4 Reasons to Consider Maerospace PASE 4th Generation High Frequency Surface Wave Radar，2022年2月22日。厂商资料。

[4] DARPA，Manta Ray UUV Prototype Completes In-Water Testing，2024年5月1日。两幅图及明确标注的解读由编辑整理。