雷达地平线计算器 - 计算视线距离

雷达地平线是雷达能够探测物体的最大距离。由于地球曲率，这种'视线'是一条曲线，而不是直线。几何地平线是真空中的真实视线，而雷达地平线考虑了雷达波在大气中传播时轻微弯曲的事实，使它们能够'看到'地球曲线稍远的地方。

弯曲发生的原因：大气折射

雷达波由于大气密度随高度的变化而弯曲，这种现象称为折射。这种弯曲或'波导'有效地从雷达的角度增加了地球半径。标准模型使用有效地球半径，即实际半径的 4/3，这就是为什么折射系数 'k' 默认为 1.33 的原因。

输入字段说明

1. 雷达天线高度：从表面输入雷达天线的高度。 2. 目标高度：输入您希望探测的物体的高度。 3. 折射系数 (k)：标准大气条件下使用默认值 1.33，或有特定数据时进行调整。 4. 单位：为所有输入和输出选择公制（米/公里）或英制（英尺/英里）。

理解输出

计算器提供两个关键距离：几何地平线（直线，无大气）和雷达地平线（弯曲线，有大气）。总视线是雷达地平线距离和目标地平线距离的总和。

计算雷达地平线在许多领域都很重要。在海上导航中，它决定了探测其他船只和海岸特征的范围。在航空中，它帮助空中交通管制员安全管理空域。军事行动依赖它进行预警系统、监视和导弹防御，以保持态势感知和战术优势。

电信和广播

相同的原理适用于微波通信链路和广播塔的视线。工程师必须计算地平线以确保信号可以在两点之间传播而不被地球曲率阻挡。

一个常见的误解是强大的雷达可以无限远地看到。实际上，除非特殊条件产生显著的大气波导，否则探测受到地平线的限制。虽然超地平线（OTH）雷达存在，但它们不使用视线；相反，它们将信号从电离层反弹以探测远距离目标，这是一个完全不同的原理。

可变折射

4/3 的 k 因子是一个平均值。实际大气条件（温度、压力、湿度）可能导致 'k' 变化，导致次折射（k < 1）、超折射（k > 4/3），甚至波导，其中波被捕获并可以传播得比计算的地平线更远。

核心公式

从高度 (h) 到地平线的视线距离 (d) 的基本公式来自毕达哥拉斯定理：(R+h)² = R² + d²。对于小高度，这简化为 d ≈ √(2Rh)。为了考虑大气折射，我们使用有效地球半径，R' = k R。公式变为：d ≈ √(2 k R h)。

总视线

为了找到高度为 h1 的雷达和高度为 h2 的目标之间的最大距离，我们计算每个的地平线并将它们相加：D_total ≈ √(2kRh1) + √(2kRh2)。此计算器为您执行此计算。