非相干散射探測(cè)歷史與海南三站式非相干散射雷達(dá)

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丁鋒 樂(lè)新安

中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所

非相干散射雷達(dá)是最為重要的空間環(huán)境地基探測(cè)儀器。它不僅能高精度地探測(cè)幾乎整個(gè)電離層高度上的等離子體密度、成分、溫度、漂移速度，還能間接探測(cè)背景中性大氣的溫度、風(fēng)場(chǎng)等電離層和高層大氣中的重要參量。此外，非相干散射雷達(dá)還能夠?qū)臻g碎片、月球等目標(biāo)進(jìn)行有效探測(cè)。

非相干散射雷達(dá)最主要的探測(cè)目標(biāo)是電離層。電離層是高層大氣中受太陽(yáng)輻射而部分電離的一部分，在地面以上60~1000 km 高度范圍。由于其中帶電粒子對(duì)電波傳播的影響，電離層的變化對(duì)無(wú)線電通訊、全球衛(wèi)星導(dǎo)航、空間探測(cè)器軌道等人類活動(dòng)有重要影響。

一定頻率的電磁波在入射到電離層中的部分電離大氣后，產(chǎn)生湯姆孫散射。該散射信號(hào)中包含等離子體溫度、密度、集體漂移速度等信息。非相干散射雷達(dá)通過(guò)向電離層發(fā)射大功率無(wú)線電波并接收和處理回波，來(lái)對(duì)電離層的各種參量進(jìn)行測(cè)量。由于電離層散射信號(hào)非常微弱，探測(cè)難度比較高，對(duì)雷達(dá)的技術(shù)性能指標(biāo)和數(shù)據(jù)處理有較高要求。因此，非相干散射雷達(dá)探測(cè)代表了一個(gè)國(guó)家在地球空間地基科學(xué)探測(cè)研究水平和綜合技術(shù)的能力。世界上目前只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)，如美國(guó)，歐洲和中國(guó)，擁有非相干散射雷達(dá)。

海南三站式非相干散射雷達(dá)是“十三五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“子午工程二期”的骨干設(shè)備，于2023 年建成并通過(guò)工藝測(cè)試。海南三站式非相干散射雷達(dá)是世界上首套相控陣體制多站式非相干散射雷達(dá)系統(tǒng)，也是我國(guó)第一部相控陣體制的非相干散射雷達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電離層漂移速度等參量的矢量探測(cè)。

本文嘗試對(duì)非相干散射探測(cè)歷史和海南三站式非相干散射雷達(dá)做一個(gè)介紹，內(nèi)容包括非相干散射原理，全球非相干散射雷達(dá)回顧，以及海南三站式非相干散射雷達(dá)等三部分。

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非相干散射原理

非相干散射探測(cè)原理的發(fā)現(xiàn)可追溯到20 世紀(jì)50 年代。在此前的研究中，科學(xué)家們已經(jīng)初步觀測(cè)到了地球上空電離層的存在，并通過(guò)測(cè)高儀的觀測(cè)反演出不同高度的電離層電子密度。但是，這種基于磁離子理論和測(cè)高儀觀測(cè)的電子密度反演需要預(yù)設(shè)一個(gè)電離層電子密度隨高度變化的數(shù)學(xué)模型。由于電離層的變化性，此種預(yù)設(shè)給反演精度帶來(lái)比較大的偏差。因此，電離層電子密度、等離子體漂移速度、電子和離子溫度等此前一直缺乏直接的、精確的測(cè)量。

1958年，美國(guó)物理學(xué)家戈登通過(guò)理論分析提出，可以使用大功率雷達(dá)向電離層發(fā)射探測(cè)波束并接收電離層的散射回波，從回波信息中直接反演出電離層電子密度等關(guān)鍵參量。考察電離層中的一個(gè)等離子體團(tuán)，當(dāng)一束單一頻率的無(wú)線電波入射到該等離子體團(tuán)時(shí)，電子和離子都會(huì)產(chǎn)生受迫振蕩，進(jìn)而散射出電磁波。由于離子的質(zhì)量遠(yuǎn)大于電子，離子產(chǎn)生的散射波強(qiáng)度遠(yuǎn)小于電子，因此我們探測(cè)到的主要是電子的散射回波(電子的湯姆孫散射)。由于自由電子在做隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)電子散射的回波會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)應(yīng)于該電子瞬時(shí)熱運(yùn)動(dòng)速度的頻率移動(dòng)。對(duì)于一個(gè)等離子體團(tuán)，其中所有電子產(chǎn)生的散射總回波被雷達(dá)接收到后，在雷達(dá)接收信號(hào)的頻譜分布中表現(xiàn)出一定的頻譜展寬，該頻譜寬度與電子溫度相關(guān)。由此，可以從觀測(cè)到的頻譜寬度求得電離層電子溫度。戈登進(jìn)一步認(rèn)為，等離子體團(tuán)中電子和電子之間互不相干，所產(chǎn)生的散射回波功率是由各自相互獨(dú)立的電子所產(chǎn)生的湯姆孫散射功率之和。這樣，回波功率就正比于電子密度。因此，他將其命名為“非相干散射”。由此，由觀測(cè)到的散射電波的功率譜密度可以推算得到電離層電子密度。基于此種理論，戈登推導(dǎo)出了電離層電子密度和電子溫度等關(guān)鍵參量與電離層散射回波功率譜的定量關(guān)系式。盡管電子的散射回波非常微弱，但戈登認(rèn)為，使用大功率雷達(dá)有可能會(huì)探測(cè)到電子的散射回波功率，進(jìn)而通過(guò)定量關(guān)系計(jì)算得到電離層的電子密度和溫度等關(guān)鍵參量。

在戈登提出非相干散射的概念僅僅六周后，1958年10 月，美國(guó)的另一位物理學(xué)家鮑爾斯使用美國(guó)的一部大功率雷達(dá)，實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到了電離層的散射回波。但是，鮑爾斯發(fā)現(xiàn)，觀測(cè)到的電離層散射回波的譜寬只有戈登預(yù)測(cè)譜寬的幾百分之一。這意味著，在雷達(dá)接收到的回波信號(hào)中，由等離子體散射引起的信號(hào)的多普勒頻移遠(yuǎn)小于根據(jù)自由電子隨機(jī)熱速度推算出來(lái)的值。這說(shuō)明，接收到的信號(hào)不完全是自由電子的非相干散射造成，而似乎更像是包含了離子的散射。

隨著等離子體物理學(xué)的發(fā)展，從20 世紀(jì)60 年代開始的幾十年里，經(jīng)過(guò)大量學(xué)者的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，非相干散射理論逐漸完善了起來(lái)。科學(xué)家們認(rèn)為，電離層的電子不完全是自由運(yùn)動(dòng)的。電子浸在離子云之中，相互之間存在庫(kù)侖力。在庫(kù)侖力起顯著作用的范圍內(nèi)(如，一個(gè)正離子周邊的德拜半徑范圍內(nèi))，電子受正離子的束縛較強(qiáng)。一個(gè)正離子的德拜半徑內(nèi)，會(huì)存在多個(gè)電子；當(dāng)正離子運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，德拜半徑內(nèi)的電子也跟隨著正離子運(yùn)動(dòng)。這樣，在電子的散射回波中，既包含了電子本身的熱運(yùn)動(dòng)信息，又由于電子跟隨離子運(yùn)動(dòng)而包含了離子的運(yùn)動(dòng)信息。電子跟隨離子的運(yùn)動(dòng)由于是集體運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的散射波強(qiáng)度大于電子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的散射波，從而在散射波頻譜中占據(jù)主導(dǎo)地位。可見，散射波中電子跟電子之間并不完全獨(dú)立，散射信號(hào)是部分相干的。學(xué)者們用不同的理論模型進(jìn)行研究，獲得幾乎完全一致的結(jié)果。因此，“非相干散射探測(cè)”實(shí)質(zhì)上仍是相干散射探測(cè)。但“非相干散射”這個(gè)名詞卻早已為學(xué)界所習(xí)慣，所以一直被沿用了下來(lái)。

由上面的介紹我們知道，在電離層等離子體中，電子或離子的集體運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生較大的散射波功率。考慮一種情形，當(dāng)一團(tuán)等離子體中發(fā)生許多粒子共同參與的大范圍運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們用一束電磁波去照射這團(tuán)等離子體，所產(chǎn)生的散射波功率相對(duì)較強(qiáng)，也就有更可能被非相干散射雷達(dá)探測(cè)到。在等離子體中，典型的常態(tài)化存在的大范圍集體運(yùn)動(dòng)主要是一些波動(dòng)，如朗繆爾波和離子聲波等。非相干散射雷達(dá)主要是針對(duì)這兩種等離子體波動(dòng)過(guò)程中電子的湯姆孫散射進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)一束電磁波入射到一團(tuán)等離子體，我們所觀測(cè)到的散射波功率譜中包含了這些不同波動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的頻譜分布。不同波動(dòng)過(guò)程，由于其物理機(jī)制不同，電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不一樣，所產(chǎn)生的頻譜分布具有各自不同的特征。也就是說(shuō)，等離子體中不同的波動(dòng)過(guò)程散射出來(lái)的回波對(duì)應(yīng)于各自不同的功率譜密度函數(shù)。通過(guò)等離子體動(dòng)理論，可以得出不同波動(dòng)對(duì)應(yīng)的功率譜密度函數(shù)與電離層中電子密度、電子和離子溫度、漂移速度等參量的定量關(guān)系，即非相干散射理論譜。典型的理論譜如圖1 所示。圖中分別顯示了由等離子體中的離子聲波引起的離子譜線(紅色)，以及朗繆爾波引起的等離子線(藍(lán)色)。這樣，理論譜就把電離層中待測(cè)的各種參量與非相干散射雷達(dá)可探測(cè)的量聯(lián)系了起來(lái)。由于功率譜密度函數(shù)可以通過(guò)非相干散射雷達(dá)探測(cè)到的回波信號(hào)來(lái)分析得到，我們通過(guò)對(duì)觀測(cè)到的功率譜密度函數(shù)和理論譜的分析和數(shù)據(jù)處理，就可以得到電離層中電子密度等各種參量的值，實(shí)現(xiàn)電離層的非相干散射探測(cè)。

圖1非相干散射理論譜示意圖。低頻端紅色部分雙峰譜為離子聲波引起的離子譜線，高頻端藍(lán)色部分為朗繆爾波引起的等離子譜線。ωil為離子聲波振蕩頻率，ωpl為等離子體頻率

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全球非相干散射雷達(dá)回顧

自20 世紀(jì)50 年代末人造地球衛(wèi)星上天以來(lái)，人類進(jìn)入空間時(shí)代。大部分航天器運(yùn)行在電離層高度，對(duì)地球外層空間環(huán)境的探測(cè)需求日益增多。1958 年，隨著非相干散射理論的提出，美國(guó)率先開始在阿雷西博建造非相干散射雷達(dá)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電離層的剖面探測(cè)。從1960 年到1971 年，美國(guó)相繼建成Jicamarca，Arecibo，Millstone Hill 和Sondrestrom 等大型的非相干散射雷達(dá)，形成從高緯度地區(qū)到低緯赤道區(qū)的一條非相干散射雷達(dá)鏈。其中，位于地磁赤道的Jicamarca 雷達(dá)使用偶極子天線陣收發(fā)信號(hào)，雷達(dá)工作頻率為49.9 MHz，其特有的長(zhǎng)波特性使得有效探測(cè)信號(hào)可達(dá)5000 千米高度，這個(gè)高度已到達(dá)磁層；位于低緯度地區(qū)的阿雷西博雷達(dá)是美國(guó)最先開始建造的一部非相干散射雷達(dá)。由于阿雷西博雷達(dá)基于最初尚未完善的非相干散射理論建造，當(dāng)時(shí)的理論一定程度上低估了電離層散射回波功率，因而該雷達(dá)擁有世界上最大的單口徑球面天線，天線的有效直徑為305 m，工作頻率是430 MHz，峰值功率可達(dá)2.5 MW。其天線增益達(dá)到62 dB，也是迄今世界上非相干散射雷達(dá)中最大的。該雷達(dá)兼具射電天文和電離層探測(cè)功能，其高增益使得其能探測(cè)到電離層的精細(xì)結(jié)構(gòu)，在2022 年停用之前積累了大量觀測(cè)數(shù)據(jù)。位于美國(guó)本土中緯度地區(qū)的Millstone Hill 雷達(dá)有兩套天線系統(tǒng)，該雷達(dá)至今已有40 多年的連續(xù)觀測(cè)記錄。位于格陵蘭島的Sondrestr?m 雷達(dá)是美國(guó)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的高緯電離層非相干散射雷達(dá)。

在歐洲，英國(guó)、法國(guó)等國(guó)在20 世紀(jì)六七十年代建造過(guò)一些短時(shí)間運(yùn)行的非相干散射雷達(dá)。20 世紀(jì)70 年代末，歐洲各國(guó)科學(xué)界在挪威共同建造了歐洲非相干散射雷達(dá)群(簡(jiǎn)稱EISCAT)，運(yùn)行著三部非相干散射雷達(dá)。EISCAT在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)是世界上唯一的傳統(tǒng)體制多站式雷達(dá)，具備電離層等離子體矢量速度探測(cè)能力，即將被目前在建的相控陣體制三站式雷達(dá)EISCAT-3D代替。

在子午工程一期的支持下，我國(guó)于2012 年初在云南曲靖建成了首臺(tái)非相干散射雷達(dá)，工作頻率500 MHz，發(fā)射脈沖功率2 MW，采用口徑29 m碟形天線，測(cè)量的高度范圍90~1000 km。

以上雷達(dá)均為傳統(tǒng)體制非相干散射雷達(dá)，需要大量的大功率高壓部件，系統(tǒng)龐大復(fù)雜，運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用高昂。并且，由于建造時(shí)間較早，受雷達(dá)技術(shù)制約，在雷達(dá)工作模式、探測(cè)分辨率、探測(cè)能力等方面存在局限。

進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和空間科學(xué)需求的日新月異，以大功率集中功放為標(biāo)志的第一代非相干散射雷達(dá)技術(shù)發(fā)生了革命性的變化，以美國(guó)發(fā)展的分布式相控陣為標(biāo)志的第二代非相干散射雷達(dá)探測(cè)技術(shù)取得突破，其技術(shù)和方法不斷完善和發(fā)展。2000年，美國(guó)提出了“先進(jìn)模塊化的可移動(dòng)雷達(dá)Advanced modular incoherent scatter radar (AMISR)”計(jì)劃，并于2005~2006 先后在美國(guó)阿拉斯加的Poker Flat 和加拿大的Resolute Bay 建造起兩部現(xiàn)代相控陣體制的非相干散射雷達(dá)PFISR 和RISR。這兩部雷達(dá)在設(shè)計(jì)上引入了很多新理念：首次在非相干散射雷達(dá)中采用有源相控陣技術(shù)，能夠完成全空域掃描探測(cè)；模塊化程度高，便于維護(hù)；率先采用全固態(tài)發(fā)射技術(shù)。

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海南三站式非相干散射雷達(dá)

海南三站式非相干散射雷達(dá)是在原三亞非相干散射雷達(dá)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。從2015~2020年，在國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目(部門推薦)的資助下，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所與合作單位中國(guó)電科十四所、南昌大學(xué)一起，歷經(jīng)六年時(shí)間，研制成功一臺(tái)由4096 個(gè)天線單元組成的三亞非相干散射雷達(dá)。它是國(guó)內(nèi)首套相控陣體制的非相干散射雷達(dá)。

在前期三亞非相干散射雷達(dá)基礎(chǔ)上，從2019 年到2023 年，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所完成了海南三站式非相干散射雷達(dá)的建設(shè)，目前已通過(guò)工藝測(cè)試。海南三站式非相干散射雷達(dá)隸屬于子午工程二期海南低緯監(jiān)測(cè)分系統(tǒng)。它的主要建設(shè)內(nèi)容包括：在前期三亞非相干散射雷達(dá)的基礎(chǔ)上，將三亞站雷達(dá)收發(fā)陣面擴(kuò)展一倍，達(dá)到8320個(gè)天線單元，峰值發(fā)射功率超過(guò)4 兆瓦；此外，在海南島的儋州和文昌分別新建兩個(gè)雷達(dá)接收陣面，每個(gè)接收陣面由4096個(gè)接收天線。三個(gè)站形成一發(fā)三收的格局，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電離層漂移速度等的矢量觀測(cè)。圖2為海南三站式非相干散射雷達(dá)“一發(fā)三收”工作模式示意圖。圖3為海南三站式非相干散射雷達(dá)建成后的航拍照片。

圖2海南三站式非相干散射雷達(dá)“一發(fā)三收”工作模式示意圖

圖3海南三站式非相干散射雷達(dá)實(shí)物圖。從左到右為儋州站雷達(dá)接收陣面，三亞主站雷達(dá)收發(fā)陣面，以及文昌站雷達(dá)接收陣面

與美國(guó)和歐洲在20 世紀(jì)六七十年代建設(shè)的傳統(tǒng)體制非相干散射雷達(dá)相比，海南三站式非相干散射雷達(dá)采用了多項(xiàng)現(xiàn)代體制雷達(dá)的先進(jìn)技術(shù)，包括模塊化有源相控陣、全固態(tài)發(fā)射、數(shù)字接收和波束合成等，在雷達(dá)總體上綜合應(yīng)用系統(tǒng)軟件化和功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，使得該雷達(dá)具有持續(xù)觀測(cè)、全空域覆蓋、空間快速掃描等新的優(yōu)勢(shì)。其中與傳統(tǒng)雷達(dá)最重要的不同，就是海南三站式非相干散射雷達(dá)的相控陣體制。

雷達(dá)的工作原理是，發(fā)射一個(gè)窄波束的電磁波到空中，電磁波入射到目標(biāo)產(chǎn)生反射或者散射后，雷達(dá)接收到信號(hào)回波；雷達(dá)通過(guò)對(duì)回波進(jìn)行分析，來(lái)確定目標(biāo)的性質(zhì)、速度、方位和距離等特性參量。為了讓雷達(dá)能夠探測(cè)較大的空間范圍，需要不斷改變波束的指向，就像探照燈一樣，去照射更大范圍的空間目標(biāo)。傳統(tǒng)的非相干散射雷達(dá)一般有一個(gè)龐大的天線系統(tǒng)，采用機(jī)械掃描的方式，通過(guò)伺服系統(tǒng)改變天線系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，來(lái)改變波束的指向，以達(dá)到掃描的目的。由于天線系統(tǒng)龐大笨重，機(jī)械掃描速度緩慢，這嚴(yán)重制約了雷達(dá)的探測(cè)范圍和探測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間空間分辨率。

與傳統(tǒng)體制雷達(dá)不同，海南三站式非相干散射雷達(dá)是一部有源相控陣?yán)走_(dá)，由成千上萬(wàn)個(gè)小型的天線單元組成。這些天線單元有規(guī)則地排列在一個(gè)平面上，構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制各天線單元電流的相位，能夠?qū)⑻炀€陣列上各單元發(fā)出的電磁波合成為沿某一方向照射的窄波束，并通過(guò)改變相位來(lái)改變波束的指向進(jìn)行掃描。由于相控陣?yán)走_(dá)采用相位掃描的方式，其掃描速度比傳統(tǒng)的機(jī)械掃描快得多。在一定的探測(cè)時(shí)間范圍內(nèi)，可看作是同時(shí)發(fā)出多個(gè)波束對(duì)空間中不同區(qū)域進(jìn)行探測(cè)。在相同的孔徑與操作波長(zhǎng)下，相控陣非相干散射雷達(dá)的掃描范圍、探測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)間空間分辨率等都遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)雷達(dá)。

在一個(gè)典型的非相干散射離子譜線探測(cè)周期里，海南三站式非相干散射雷達(dá)在三亞收發(fā)站向一定方向發(fā)脈沖編碼信號(hào)。發(fā)射信號(hào)穿透整個(gè)電離層，并沿途引起電離層等離子體散射。部分散射波向雷達(dá)方向返回，并被雷達(dá)接收到。在接收的信號(hào)回波中，既包含發(fā)射信號(hào)的消息，也包含空間不同高度等離子體的散射信息。雷達(dá)的信號(hào)處理機(jī)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解碼，經(jīng)過(guò)一系列的信號(hào)處理過(guò)程，得到不同高度的散射信號(hào)功率譜密度函數(shù)。隨后，我們采用多參量擬合方法，即將雷達(dá)探測(cè)到的離子線功率譜與理論計(jì)算得到的功率譜進(jìn)行擬合，經(jīng)過(guò)反復(fù)迭代，得到不同高度的電子密度、電子溫度、離子溫度和離子在視線方向的漂移速度等眾多電離層參量。

三亞站發(fā)射的信號(hào)，在電離層同一散射體積內(nèi)被散射之后，被三亞、儋州和文昌三個(gè)站接收到。根據(jù)雙基地雷達(dá)原理，從每個(gè)站的接收數(shù)據(jù)中，可以反演得到對(duì)應(yīng)于發(fā)射波束和接收波束角平分線方向的等離子體視線漂移速度。通過(guò)三個(gè)站測(cè)量得到的不同方向的視線漂移速度，即可得到電離層同一散射體積內(nèi)離子的矢量漂移速度，進(jìn)而根據(jù)離子動(dòng)量方程反演得到電離層電場(chǎng)矢量和高層大氣風(fēng)場(chǎng)矢量等高階參量。圖4 展示了海南三站式非相干散射雷達(dá)在一天之內(nèi)探測(cè)得到的電離層電子密度、電子溫度、離子溫度和離子漂移速度隨時(shí)間和高度的變化。從圖中可以看到電離層電子密度等參量的高度剖面結(jié)構(gòu)及其隨地方時(shí)變化呈現(xiàn)出的規(guī)律變化。

圖4三亞非相干散射雷達(dá)探測(cè)得到的2023年4月7日電離層電子密度、電子溫度、離子溫度和離子漂移速度隨時(shí)間和高度的變化。探測(cè)模式為天頂方向交替碼探測(cè)

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小結(jié)

電離層非相干散射雷達(dá)探測(cè)是地基電離層探測(cè)最為強(qiáng)大和有效的手段，為電離層科學(xué)研究發(fā)揮了十分重要的作用。由于非相干散射探測(cè)技術(shù)要求高，系統(tǒng)十分復(fù)雜，花費(fèi)巨大，此前主要是美國(guó)和歐盟多國(guó)分別在美洲建立了4 站構(gòu)成的雷達(dá)觀測(cè)鏈和北歐高緯雷達(dá)群，開展了持續(xù)有效的電離層探測(cè)研究。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和空間科學(xué)需求的日新月異，以大功率集中功放為標(biāo)志的第一代非相干散射雷達(dá)技術(shù)發(fā)生了革命性的變化，以美國(guó)發(fā)展的先進(jìn)模塊非相干散射雷達(dá)探測(cè)技術(shù)成功和系統(tǒng)的運(yùn)行，分布式相控陣為標(biāo)志的第二代非相干散射雷達(dá)探測(cè)技術(shù)取得突破，其技術(shù)和方法不斷完善和發(fā)展。正是在這種形勢(shì)下，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所在國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目(部門推薦)支持下，從2015 年到2020 年，經(jīng)過(guò)六年時(shí)間建立起中國(guó)第一部現(xiàn)代相控陣體制的三亞非相干散射雷達(dá)；在子午工程二期支持下，以三亞非相干散射雷達(dá)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)擴(kuò)展和新建接收站，于2023 年建成海南三站式非相干散射雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)低緯地區(qū)全天空掃描探測(cè)和空間環(huán)境矢量觀測(cè)，為我國(guó)低緯電離層科學(xué)研究和電離層空間環(huán)境應(yīng)用提供最有力的探測(cè)手段。

本文選自《現(xiàn)代物理知識(shí)》2024年4期YWA編輯

來(lái)源：《現(xiàn)代物理知識(shí)》

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