天波发射站辐射信号，经电离层反射照射到海面，海面散射信号经地波绕射传播被前方（岸基或岛屿、舰载）接收设备接收，形成海洋回波谱，进一步实现大面积海洋表层动力学环境如风、浪、流等参数反演，是一种新型远距离海洋环境遥感手段。本系统可提供海面风速和风向，获得大范围风场；提供海面浪高、平均浪周期、无向浪高谱，获得大范围浪场；提供径向海流，获得大范围流场；最终实现台风实时定位跟踪，可有效弥补传统仪器和卫星海洋遥感的缺点，为提前精确预测海啸和台风的走向提供重要依据。

高频天地波海态探测系统由中国电科22所首次提出、验证并研制，其中发射系统部署于内陆，接收系统可部署于海岸、岛屿或船舶平台。