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等离子鞘套的电磁波传播与散射关键问题研究

发布时间:2020-12-07 11:34
  临近空间高超声速飞行器再入地面的过程中会与周围大气产生剧烈的摩擦,导致飞行器周围的温度迅速上升。在高温作用下,飞行器周围的不同空气组份会发生化学反应,出现电离现象,从而形成一团包含有自由电子、离子和不带电组成的中性粒子的等离子体绕流包覆在飞行器周围。另外,受到高温的影响,飞行器表面的材料也会发生烧蚀现象,产生烧蚀粒子。这些烧蚀粒子也会因高温而发生部分电离,产生的电子、离子和中性粒子与等离子体流混合在一起,最终形成等离子体鞘套。等离子体鞘套会干扰雷达对飞行目标的监测、预警并影响监控站与飞行器之间的正常通信,出现通信上的“黑障”现象。这威胁到了飞行员的生命和国家财产的安全。由于等离子体鞘套的存在严重制约了临近空间飞行器发展,目前的应对方法主要通过存储转发技术,但这只能解决短时间的再入黑障问题,并非长久之计。因此,为了能彻底解决黑障问题,人们从弹道再入试验出发,获取大量鞘套数据,经过理论分析与仿真研究,再开展地面实验模拟验证,形成了一整套针对等离子体鞘套电磁特性研究的技术路线。本文立足于临近空间高超声速飞行器及其等离子体的流场特性,对非均匀、时变和时空非均匀等离子体鞘套与电磁波相互作用机理的... 

【文章来源】:西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:174 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

等离子鞘套的电磁波传播与散射关键问题研究


临近空间区域

高超声速飞行器,飞行器,高速飞行器,欧空局


(c) 美国 HTV-2 飞行器 (d) 欧空局 IXV 飞行器图 1.2 高超声速飞行器由于前面介绍了临近空间所具有的独特优势,因此,临近空间高速飞行器有几方优点:

通信中断,飞行器,等离子体鞘,洲际导弹


图 1.3 包覆于飞行器表面的等离子鞘套,造成了通信中断在临近空间做高速运动的飞行器经常会出现等离子体鞘套包覆的情况,例机在返回地面的过程中就会有十几分钟信号消失,洲际导弹在高速飞行时约数十秒的通信中断现象。我国神舟飞船返回时也存在 4 分钟左右的通信

【参考文献】:
期刊论文
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[3]电磁波在高密度等离子体微柱腔体结构中的新传输模式[J]. 焦蛟,童继生,马春光,郭佶玙,薄勇,赵青.  物理学报. 2018(01)
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[5]欧洲“过渡试验飞行器”再入返回技术综述[J]. 魏昊功,陆亚东,李齐,彭兢.  航天器工程. 2016(01)
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博士论文
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[7]跨孔雷达走时层析成像反演方法的研究[D]. 王飞.吉林大学 2014
[8]等离子体模型中孤立波与怪波现象的研究[D]. 郭士民.西安交通大学 2017
[9]复杂色散介质电磁散射的FDTD算法及其改进方法的研究[D]. 艾夏.西安电子科技大学 2013
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硕士论文
[1]空间尘埃等离子体中的复介电系数与衰减特性研究[D]. 韦晟之.电子科技大学 2017
[2]太赫兹波在尘埃等离子体传输特性[D]. 童三强.电子科技大学 2016
[3]尘埃等离子体中非经典特性对尘埃模的影响[D]. 罗荣祥.南昌大学 2015
[4]高超声速平台合成孔径雷达成像技术研究[D]. 董友彤.西安电子科技大学 2013
[5]“黑障”测控传输体制研究[D]. 刘昌臻.南京理工大学 2012
[6]临近空间飞行器测控系统的分布式仿真平台研究[D]. 韩高.西安电子科技大学 2012
[7]等离子体鞘套包覆目标电磁散射特性研究[D]. 仲维伟.西安电子科技大学 2012
[8]临近空间高速飞行器测控链路设计与仿真平台实现[D]. 袁伟.西安电子科技大学 2012
[9]等离子鞘套环境下的PCM/FM性能评估[D]. 胡伟.西安电子科技大学 2012
[10]等离子体鞘套隐身特性研究[D]. 罗琦.南京航空航天大学 2010



本文编号:2903171

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