CN103135108A - 大气波导实时探测和诊断方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大气波导实时探测和诊断终端。该独立终端配接在现役雷达上，其在不影响岸基或舰载配接雷达工作和性能的前提下，使其具备大气波导探测、诊断能力。所述终端包括：基于CPCI总线的工作站(或服务器)、接口模块、中频采样数字接收机和高速数字信号处理器，及相关软件的集成。该终端利用配接雷达采集得到的回波、数据，通过接口模块隔离、放大后，将原始信号送到中频采样数字接收机、高速数字信号处理器处理、变换获得海杂波数据，并进行海杂波功率的测算，然后通过大气波导探测、诊断软件反演大气波导参数，最终显示在控制台的显示器上。本发明充分利用配接雷达现有的功能，不影响其正常使用，改装成本低，加装方便，可靠性高，适用于X波段、C波段、S波段的雷达。

Description

大气波导实时探测和诊断方法及终端

技术领域

本发明涉及雷达探测领域，具体而言涉及一种配置在岸基或舰载高性能雷达之上，使之具备大气波导探测、诊断能力的大气波导实时探测和诊断方法及终端。

背景技术

战场环境效应的作战应用研究一直为各军事大国所重视。最近几十年，战场环境效应利用已经成为兵力的“倍增器”。复杂海洋大气环境对雷达探测能力影响十分显著，利用海洋上空的大气波导能够显著提升雷达的实际探测效能，实现对远程目标超视距探测、警戒、跟踪。利用大气波导探测能获得显著的作战效益，基于真实战场环境下雷达大气波导探测性能对舰艇海上作战各环节的作战能力具有显著影响。

微波雷达在进行探测时，经常会出现电磁波的异常传播，电磁波受到大气折射的影响，会部分地陷获在一定厚度的大气薄层里，就像电磁波在金属波导管中传播一样，这种现象称为大气波导传播，形成波导传播的大气薄层称为大气波导层。大气波导现象使得雷达有可能观测到数倍于雷达视距的目标，实现超视距探测，但同时也可能使雷达探测出现大面积盲区。

大气波导主要是由于大气修正折射率的负梯度所引起，而大气修正折射率与大气的温度、湿度和压强相关。因此，目前国内对大气波导的常规观测主要采用发射探空火箭、探空气球或在陆地建设探空铁塔等方法探测大气温度、气压、湿度随高度的变化，进而获取测点的大气波导传播条件。或者利用传统的历史资料统计，来估计当前大气波导的传播条件。

然而，常规观测手段难以连续获取大范围大气波导要素，与实际应用需求差距较大；利用历史资料统计的方法，不能真实地反应当前的大气波导条件。在实际应用中，都存在着不可避免的局限性。

因此，大气波导实时探测和诊断已经成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术问题的缺陷，提出一种配接在岸基或舰载雷达上的大气波导探测终端设备，完成海上大气波导探测、诊断任务，与主雷达设备同步工作，在不影响配接雷达正常任务的前提下，实现雷达扫描区域内，连续自动进行大气波导探测、诊断。

本发明是一种独立设备，配接在其他现役雷达之上，在不影响岸基或舰载雷达工作和性能的前提下，使其具备大气波导探测、诊断能力。本发明的特点：充分利用配接雷达现有的功能，不影响配接雷达的正常使用，改装成本低，加装方便，可靠性高。本发明适用于X波段、C波段、S波段的雷达。

本发明提供一种大气波导实时探测和诊断终端，包括：基于CPCI总线的工作站(或服务器)、接口模块、中频采样数字接收机和高速数字信号处理器，并与相关软件的集成(包括反演模块和显示模块)。

本发明的另一目的在于提供一种大气波导实时探测和诊断方法，包括：由配接雷达进行指定方位的低仰角扫描，扫描得到的信号分出一路来，通过大气波导探测终端的接口模块，送至大气波导探测终端内；接口模块将来自配接雷达的中频信号(中频回波信号)、同步脉冲、时钟信号、波束角数据、和工作模式编码等信号等送至中频采样数字接收机内；中频采样数字接收机对接收到的中频信号(中频回波信号)进行采样和变换，得到I/Q信号，并将I/Q信号送至高速数字信号处理器内；高速数字信号处理器对收到的I/Q信号进行处理，滤除天气回波、地物杂波、干扰信号等信号，得到纯净的海杂波功率数据，将数据传送给大气波导反演软件，进行大气波导反演；大气波导反演软件反演得到的结果，送至终端显示软件进行三维显示。

根据本发明，提供一种大气波导实时探测和诊断终端，配接于岸基或舰载雷达上，其特征在于包括：CPCI总线，连接基于CPCI总线的工作站或服务器，接口模块，中频采样数字接收机，高速数字信号处理器，以及大气波导反演模块；所述接口模块接收来自所述岸基或舰载雷达的原始信号，经隔离、放大后转送至中频采样数字接收机；所述中频采样数字接收机对从所述接收模块接收到的信号进行采样，并进行A/D变换，再经处理转换为I/Q信号，并将其送至高速数字信号处理器；所述高速数字信号处理器对采样得到的I/Q信号进行处理，滤除干扰信号，并对得到的相对纯净的海杂波数据，并测算海杂波功率数据，然后将所述海杂波功率数据传送给大气波导反演模块；所述大气波导反演模块进行大气波导反演，得到探测和诊断结果，即大气波导参数。

根据本发明的优选实施例，其中所述来自所述岸基或舰载雷达的原始信号包括：所述岸基或舰载雷达采集得到的中频回波信号，以及所述岸基或舰载雷达本身的同步脉冲和时钟信号。

根据本发明的优选实施例，其中所述高速数字信号处理器还对从接口模块接收到的天线波束角数据和工作模式编码信号进行处理。

根据本发明的优选实施例，其中所述中频信号(中频回波信号)是由所述配接的岸基或舰载雷达进行指定方位的低仰角扫描得到的。

根据本发明的优选实施例，其中所述滤除的干扰信号包括天气回波、地物杂波、点目标杂波中的至少其中之一。

根据本发明的优选实施例，所述大气波导反演模块用于接收从高速数字信号处理器送来的海杂波功率数据，利用模拟退火遗传算法进行反演，生成大气波导探测和诊断结果。

根据本发明的优选实施例，还包括显示模块，用于将相应的探测和诊断结果在控制台上的显示器上进行三维显示。

根据本发明的优选实施例，提供一种使用大气波导实时探测和诊断终端的探测和诊断方法，包括以下步骤：由配接的雷达进行指定方位的低仰角扫描，从扫描得到的信号分出一路来，然后通过接口模块，送至大气波导探测终端内；所述接口模块接收来自配接雷达的中频信号(中频回波信号)、同步脉冲、时钟信号(相参时钟信号)经隔离、放大并转送至中频采样数字接收机内；而波束角数据和工作模式编码信号则经隔离后直接送到高速数字信号处理器进行处理。

中频采样数字接收机对接收到的中频信号(中频回波信号)进行采样和变换，得到I/Q信号，并将其送至高速数字信号处理器；高速数字信号处理器对I/Q信号进行处理，滤除天气回波、地物杂波、点目标杂波及其他干扰信号，并对得到的相对纯净的海杂波进行计算，得到海杂波功率数据；将所述海杂波功率数据传送给大气波导反演模块，进行大气波导反演，得到探测和诊断结果。

根据本发明的优选实施例，还包括以下步骤：将大气波导反演软件反演得到的探测和诊断结果，送至终端的显示模块进行三维显示。

根据本发明，配接于舰载雷达的大气波导探测终端，利用岸基或舰载雷达装备获取的海杂波功率信息实时、连续反演大气波导参数，诊断当前海区是否存在大气波导传播条件，如果存在则可以进一步反演出大气波导的高度、强度、厚度等参数，以及这些参数随雷达作用距离的分布情况。克服了常规探测和历史资料统计的缺点，适合岸基或舰艇平台使用。

若有准确的大气波导传播参数，对作战的好处有：

第一，利用大气波导探测能显著提高岸基或舰载雷达远程探测的实际效能。

雷达波通过海洋上空的各类波导传播，传播损耗减小，波导传播距离远远超出没有波导环境条件下的传播距离，利用大气波导探测可以将雷达的探测距离从二、三十公里扩展到一百公里以上，甚至数百公里，大大增强了雷达对中远程目标的超视距发现能力，能显著提高岸基或舰载雷达远程探测的实际效能。

第二，利用大气波导探测是提升远程打击能力的有效手段。

随着我军武器装备技术水平提高，导弹武器射程急剧增大，武器作战距离与雷达探测能力之间严重失配，海上中远程目标指示已成为制约海上作战效能发挥的瓶颈，利用大气波导效应实现雷达远程发现、跟踪和导引，是提高武器系统远程打击能力和实际作战效能的有效途径。

第三，获取战场实时大气波导信息对作战辅助决策具有重要意义。

实时获取雷达所处海区的大范围大气波导参数，可以为指挥员准确掌握岸基或舰载雷达是否有超视距探测能力，进而制订相应战术方案提供辅助决策支持。主要包括：

利用海战场的大气波导参数，分析环境对雷达系统作战性能的影响，评估雷达的探测性能，具体指导超视距雷达的作战使用，如：开机时机、工作频率等。

利用海战场大气波导参数，评估电磁暴露范围，同时根据目标类型、雷达接收机性能参数，分析雷达的探测盲区，为电磁隐蔽性评估和战术机动提供辅助决策支持。

利用大气波导的时空分布参数可以为巡航导弹的航路规划提供辅助信息，提高导弹的突防能力和作战效能。

第四，获取战场实时大气波导信息具有重要的军事应用价值

大气波导信息还对电子侦察、电子对抗、通信传输、反辐射导弹对抗等诸多方面都具有影响，获取战场实时大气波导信息对于这些方向同样具有实际应用价值，开展大气波导的探测研究具有广阔的应用前景。

虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本发明，但本领域技术人员应当理解，并不旨在将本发明限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本发明的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的大气波导实时探测终端组成示意图；

图2为本发明的大气波导实时探测终端信号流图；

图3为本发明的数字中频接收机组成框图；

图4示出了本发明的GC4016的内部结构；

图5为本发明的信号处理器功能框图；

图6为本发明的软件信号处理器信号流程图；

图7为本发明的接口模块框图；

图8示出了本发明的反演算法流程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。需要注意的是，根据本发明的大气波导实时探测和诊断终端的实施方式仅仅作为例子，但本发明不限于该具体实施方式。

根据本发明的大气波导实时探测和诊断终端，配接于岸基或舰载雷达上，其特征在于包括：CPCI总线，连接基于CPCI总线的工作站或服务器，接口模块，中频采样数字接收机，高速数字信号处理器，以及大气波导反演模块；所述接口模块接收来自所述岸基或舰载雷达的原始信号，经隔离、放大后转送至中频采样数字接收机；所述中频采样数字接收机对从所述接收模块接收到的信号进行采样，并进行A/D变换，再经处理转换为I/Q信号，并将其送至高速数字信号处理器；所述高速数字信号处理器对采样得到的I/Q信号进行处理，滤除干扰信号，并对得到的相对纯净的海杂波数据，并测算海杂波功率数据，然后将所述海杂波功率数据传送给大气波导反演模块；所述大气波导反演模块进行大气波导反演，得到探测和诊断结果，即大气波导参数。

其中，所述来自所述岸基或舰载雷达的原始信号包括：所述岸基或舰载雷达采集得到的中频回波信号，以及所述岸基或舰载雷达本身的同步脉冲和时钟信号(相参时钟信号)。所述高速数字信号处理器还对从接口模块接收到的天线波束角数据和工作模式编码信号进行处理。所述中频回波信号是由所述配接的岸基或舰载雷达进行指定方位的低仰角扫描得到的。

在优选实施例中，所述滤除的干扰信号包括天气回波、地物杂波、点目标杂波中的至少其中之一。大气波导反演模块用于接收从高速数字信号处理器送来的海杂波功率数据，利用模拟退火遗传算法进行反演，生成大气波导探测和诊断结果。

在优选实施例中，还包括显示模块，用于将相应的探测和诊断结果在控制台上的显示器上进行三维显示。

根据本发明的使用大气波导实时探测和诊断终端的探测和诊断方法，包括以下步骤：由配接的雷达进行指定方位的低仰角扫描，从扫描得到的信号分出一路来，然后通过接口模块，送至大气波导探测终端内；所述接口模块接收来自配接雷达的中频回波信号、同步脉冲、时钟信号(相参时钟)经隔离、放大并转送至中频采样数字接收机内；而波束角数据和工作模式编码信号则经隔离后直接送到高速数字信号处理器进行处理。

中频采样数字接收机对接收到的中频回波信号进行采样和变换，得到I/Q信号，并将其送至高速数字信号处理器；高速数字信号处理器对I/Q信号进行处理，滤除天气回波、地物杂波、点目标杂波及其他干扰信号，并对得到的相对纯净的海杂波进行计算，得到海杂波功率数据；将所述海杂波功率数据传送给大气波导反演模块，进行大气波导反演，得到探测和诊断结果。

此外，还可以将大气波导反演软件反演得到的探测和诊断结果，送至终端的显示模块进行三维显示。

综上所述，根据本发明，配接于舰载雷达的大气波导探测终端，利用岸基或舰载雷达装备获取的海杂波功率信息实时、连续反演大气波导参数，诊断当前海区是否存在大气波导传播条件，如果存在则可以进一步反演出大气波导的高度、强度、厚度等参数，以及这些参数随雷达作用距离的分布情况。克服了常规探测和历史资料统计的缺点，适合岸基或舰艇平台使用

接下来，将参照附图来详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的目的是提供一种配接岸基或舰载雷达的探测终端，完成大气波导探测、诊断任务。它包括：基于CPCI(Compact Peripheral ComponentInterconnect，紧凑型外设部件互连)总线的工作站或服务器、接口模块、中频采样数字接收机、高速数字信号处理器、大气波导反演软件和终端显示软件。所有的硬、软件均收纳于一个海军第二代标准显控台内。

在配接雷达开启正常运行后，才打开该大气波导实时探测和诊断终端。利用终端软件，通过显示器来控制、开启该终端。当正常进入终端软件工作界面后，表示已工作正常。操作人员可以使用终端软件来修改该终端的参数和进行必要的设置。

图1是本发明的大气波导实时探测终端组成示意图。参见图1，大气波导实时探测终端包括接口模块、数字中频接收机、高速数字信号处理器、含有反演预测软件的主机(即大气波导反演模块)，显示外设。

该终端利用配接雷达采集得到的回波、数据，通过接口模块隔离、放大后，将原始信号送到中频采样数字接收机、高速数字信号处理器处理、变换获得原始海杂波数据，并进行海杂波功率的测算，通过软件反演大气波导参数，最终显示在军舰控制台上的显示器上。

CPCI总线作为各个模块间数据和命令交换的公共通道，将整个终端联成一个有机的整体。

在优选实施例中，由配接的岸基或舰载雷达进行指定方位的低仰角扫描，扫描得到的信号分出一路来，通过大气波导探测终端的接口模块，送至大气波导探测终端内；接口模块将来自配接雷达的中频回波信号、同步脉冲、时钟信号、波束角数据、和工作模式编码等信号等送至中频采样数字接收机内；中频采样数字接收机对接收到的中频回波信号进行采样和变换，得到I/Q(实部/虚部)信号，并将I/Q信号送至高速数字信号处理器内；高速数字信号处理器对收到的I/Q信号进行处理，滤除天气回波、地物杂波、干扰信号等信号，得到纯净的海杂波功率数据，将数据传送给主机内的大气波导反演软件，进行大气波导反演；大气波导反演软件反演得到的结果，送至终端外设的显示模块进行三维显示。

图2示出了本发明的大气波导实时探测终端的信号流图。

由于从配接雷达分路出来的中频回波信号和相参时钟、同步脉冲信号都很微弱，故需要经接口模块隔离、放大后再送到数字中频接收机。同时，接口模块还将天线的角数据(具体而言，是波束角数据)和雷达的工作模式代码经隔离后直接送到高速数字信号处理器。模拟中频回波信号在数字中频接收机中经A/D变换成为数字中频信号，再经相干检波成为I/Q信号。连同经接口模块隔离后送来的天线的角数据和雷达的工作模式代码一起在高速数字信号处理器中滤波、处理。主要完成数字中频的I/Q信号的接收、距离订正、舰速及横纵摇补偿；气象回波、地物回波、点杂波等滤除；海杂波处理及定量计算海杂波功率。最后，经过定量计算的不同方位、不同距离的海杂波功率数据送到基于CPCI总线的高性能计算机运行本发明研制的大气波导探测、诊断软件反演得到雷达周围海域连续的大气波导传播参数，显示在本发明的终端显示器上或输出到作战指挥中心。

图3示出了本发明的数字中频接收机组成框图。本信号处理系统采用全数字化处理，以高速AD、FPGA以及集成下变频处理器为核心，完成实时高速中频信号处理。

优选实施例中，高速AD可采用ADI公司的AD6645，采样精度14位，采样率最大可达105MSPS，无杂散动态范围可达89dBc，完全能胜任本系统中频回波信号的实时高精度采样。

优选实施例中，FPGA可采用Altera公司的EP1C6Q240C8，该芯片具有6000个逻辑单元、92160bits的存储空间、2个数字锁相环以及185个可用IO。对于完成本系统的接口控制以及饱和补偿的功能，该芯片具有较高性价比。

下变频处理采用GC4016芯片完成，该芯片具有采样速度高、动态范围大、抽样率设置灵活等优点，能较好地完成数据的高速采集和处理。其内部结构如图4所示。

图4示出了图3中GC4016芯片的内部结构。

GC4016的具体参数如下：

(1)输入信号速率可达100Msps；

(2)具有大于115dB的无寄生动态范围；

(3)有四个独立的可编程下变频通道，每个通道的最大可用基带带宽为2.25MHz，而且每个通道的参数都可以灵活、独立地编程和设置；也可合并为两个通道，每通道的最大可用基带带宽为4.5MHz；若将其合并为单一通道，则最大可用基带带宽为9MHz；

(4)每个通道均支持一个用户可编程基带滤波器和一个可编程重采样器，从而使器件适合于中频处理；

(5)总的抽取因子为8～16384，其中32～16384对应每个单通道；16～32对应两通道联合；8～16对应四通道联合；

(6)采样输出可为12bit、16bit、20bit或24bit；

(7)输出形式灵活多样，即可并行输出又可串行输出，同时可选择输出幅度、相位、频率或正交I/Q两路数据等所需信息；

(8)具有独立的调制、相位和增益控制功能；

(9)采用32位的数控本振(NCO)，分辨率为0.02Hz；

(10)各独立通道的滤波器为五级CIC、可编程21阶FIR、可编程63阶FIR和重采样FIR。

图5示出了信号处理器的功能框图。数字中频输出的串行I/Q数据经串并转换后得到并行有符号整数，数据位宽24位。为了扩展存储深度，以满足对探测范围的要求，需对该数据进行浮点转换，得到16位浮点表示的整数。天线伺服通过标准串口输出的天线角度数据经过异步接收模块后，得到并行天线方位和俯仰角度帧数据，在同步触发脉冲的控制下实现I/Q数据与天线数据的打包，并存入芯片内部的RAM中；PCI时序控制器用于连接PCI总线和局部总线，在一帧数据存储满后启动中断时序，通知终端计算机发起DMA数据请求；在进行DMA数据传输时，芯片内部的RAM处于乒乓操作状态，实时数据存储于另一片存储区域中，以保证数据的连续性和正确性。

信号处理器主要用于I/Q数据的实时获取，天线角度和状态的实时采集及打包，系统定时、CPCI接口数据交互等。

在优选实施例中，信号处理器可采用Altera公司的EP3C55完成I/Q数据的缓存和回传功能，该芯片具有55865个逻辑单元，2340Kbits存储单元，244个乘法器，4个数字锁相环，该芯片的硬件资源完全胜任该系统的信号处理工作。

而滤除天气回波、地物杂波、干扰信号以及计算海杂波功率等任务是在主计算机中由软件来完成，也就是图1中含有反演预测软件的主机(即大气波导反演模块)。软件信号处理器信号流程如图6所示。

终端计算机通过CPCI总线接收浮点化的I/Q数据帧，并转换为计算机标准的浮点数据，首先进行相干积累以提高信噪比，再进行噪声门限判别，滤除噪声，保留有效的回波信号，然后根据地物杂波图采用时域椭圆滤波法去除地杂波、气象回波、点目标杂波等，由气象雷达方程计算出海杂波的功率。

图7示出了接口模块的框图。

由于大气波导实时探测终端基于现役雷达，在不影响现役雷达正常工作的基础上完成完成大气波导探测、诊断任务，所以在该探测终端上实施了隔离措施。

该探测终端和现役雷达信号处理端均会用到中频IF信号、相参基准信号、同步触发信号，考虑功分器的插入损耗，所以在该模块中采用了隔离放大器以满足该探测终端和现役雷达同时工作。

图8示出了本发明的反演算法流程。参见图8，示出了模拟退火遗传算法反演大气波导的算法流程，其主要流程为：

(1)利用雷达扫描得到反射率图；

(2)从中取出一个方位上的不同距离上雷达接收到的海杂波功率值；

(3)用11个参数描述修正折射率剖面建立电波传播模型，并利用N组11个参数组成种群；

(4)根据传播模式，由种群中的修正折射率剖面计算出雷达海杂波散射回波功率作为复制场；

(5)计算目标函数，对上述(2)、(4)步的结果进行拟合；

(6)当目标函数未达到最优时，利用模拟退火遗传算法进行传代，回到(3)继续搜索；

(7)找到最佳拟合值时的修正折射率剖面即视为实际修正折射率剖面并输出。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种大气波导实时探测和诊断终端，配接于岸基或舰载雷达上，其特征在于包括：

CPCI总线，连接基于CPCI总线的工作站或服务器，接口模块，中频采样数字接收机，高速数字信号处理器，以及大气波导反演模块；

所述接口模块接收来自所述岸基或舰载雷达的原始信号，经隔离、放大后转送至中频采样数字接收机；

所述中频采样数字接收机对从所述接收模块接收到的信号进行采样，并进行A/D变换，再经处理转换为I/Q信号，并将其送至高速数字信号处理器；

所述高速数字信号处理器对采样得到的I/Q信号进行处理，滤除干扰信号，并对得到的相对纯净的海杂波数据，并测算海杂波功率数据，然后将所述海杂波功率数据传送给大气波导反演模块；

所述大气波导反演模块进行大气波导反演，得到探测和诊断结果，即大气波导参数。

2.根据权利要求1所述的大气波导实时探测和诊断终端，其中所述来自所述岸基或舰载雷达的原始信号包括：所述岸基或舰载雷达采集得到的中频回波信号，以及所述岸基或舰载雷达本身的同步脉冲和时钟信号。

3.根据权利要求1所述的大气波导实时探测和诊断终端，其中所述高速数字信号处理器还对从接口模块接收到的天线波束角数据和工作模式编码信号进行处理。

4.根据权利要求2所述的大气波导实时探测和诊断终端，其中所述中频回波信号是由所述配接的岸基或舰载雷达进行指定方位的低仰角扫描得到的。

5.根据权利要求1所述的大气波导实时探测和诊断终端，其中所述滤除的干扰信号包括天气回波、地物杂波、点目标杂波中的至少其中之一。

6.根据权利要求1所述的终端，其特征在于：

所述大气波导反演模块用于接收从高速数字信号处理器送来的海杂波功率数据，利用模拟退火遗传算法进行反演，生成大气波导探测和诊断结果。

7.根据权利要求1的终端，还包括显示模块，用于将相应的探测和诊断结果在控制台上的显示器上进行三维显示。

8.一种使用如权利要求1所述大气波导实时探测和诊断终端的探测和诊断方法，包括以下步骤：

由配接的雷达进行指定方位的低仰角扫描，从扫描得到的信号分出一路来，然后通过接口模块，送至大气波导探测终端内；

所述接口模块接收来自配接雷达的中频回波信号、同步脉冲、时钟信号经隔离、放大并转送至中频采样数字接收机内；而波束角数据和工作模式编码信号则经隔离后直接送到高速数字信号处理器进行处理；

中频采样数字接收机对接收到的中频回波信号进行采样和变换，得到I/Q信号，并将其送至高速数字信号处理器；

高速数字信号处理器对I/Q信号进行处理，滤除天气回波、地物杂波、点目标杂波及其他干扰信号，并对得到的相对纯净的海杂波进行计算，得到海杂波功率数据；

将所述海杂波功率数据传送给大气波导反演模块，进行大气波导反演，得到探测和诊断结果。

9.根据权利要求8的探测和诊断方法，还包括以下步骤：

将大气波导反演软件反演得到的探测和诊断结果，送至终端的显示模块进行三维显示。

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