隨著載人航天技術(shù)的不斷發(fā)展,臨近空間飛行器的不斷應(yīng)用,空間飛行器黑障區(qū)通信問題又被大家廣泛關(guān)注。研究黑障區(qū)空間飛行器表面產(chǎn)生的等離子鞘套對電磁波傳播衰減特性的影響也成為急需解決的問題。故本文對電磁波在黑障區(qū)空間飛行器表面的等離子鞘套中的傳輸特性進(jìn)行了研究。主要包括以下內(nèi)容:首先,本文對空間飛行器黑障區(qū)通信問題產(chǎn)生原因以及黑障區(qū)空間飛行器表面等離子鞘套產(chǎn)生原理及形狀特點進(jìn)行深入分析,并研究了空間飛行器表面等離子鞘套各介質(zhì)特性相互關(guān)系。根據(jù)國內(nèi)外實驗研究數(shù)據(jù)總結(jié)等離子鞘套介質(zhì)特性數(shù)據(jù),并對實際飛行實驗數(shù)據(jù)中等離子鞘套內(nèi)的等離子體電子密度在不同高度的不同曲線分布進(jìn)行了擬合。因48km以上黑障區(qū)中等離子鞘套電子密度分布呈雙高斯曲線,48km以下黑障區(qū)內(nèi)等離子鞘套電子密度呈Epstein曲線,而電子密度又是等離子鞘套對電磁波影響很重要的一個參數(shù),所以本文將黑障區(qū)分為48km以上黑障區(qū)和48km以下黑障區(qū)兩部分進(jìn)行研究,分別對100km-48km和48km-20km兩個范圍內(nèi)空間飛行器表面等離子鞘套的介質(zhì)特性進(jìn)行擬合分析對比。其次,本文還研究了48km以上黑障區(qū)和48km以下黑障區(qū)中空間飛行器表面... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

航天飛機(jī)再入過程示意圖

( ) ≤≤= 021020()Nezzznzzzeeeα斯曲線分布：( )( ) ≤≤≤≤= 0210220210()NezzzNezzznzzzezzeeαα——等離子鞘套最大等離子體電子密度；——該處與空間飛行器表面的橫坐標(biāo)距離；——等離子鞘套電子密度達(dá)到峰值時的厚度坐標(biāo)；—電子密度達(dá)到峰值時該處與空間飛行器表面的橫坐標(biāo)距離；21= z z為等離子體厚度；、2α 分別為等離子體中電子密度分布的變化系數(shù)。布形式如圖 2.5、圖 2.6。

圖 2.6 等離子鞘套電子密度雙高斯分布形式Fig. 2.6 Plasma sheath electron density double Gaussian distribution form為雙高斯曲線分布在電子密度峰值處變化較為圓滑，更加貼合實人們通常采用雙高斯曲線分布對等離子鞘套電子密度分布進(jìn)行模擬而實際情況下，等離子鞘套中的電子密度分布曲線并不都是服從，通過觀察美國 RAM C 飛行實驗中的實際等離子體電子密度數(shù)可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)空間飛行器距離地面 100km-48km 之間時，空間飛行鞘套電子密度曲線近似服從雙高斯分布；當(dāng)空間飛行器距0km 之間時，空間飛行器表面的等離子鞘套電子密度曲線近似服從所以，本文在對空間飛行器表面的等離子鞘套進(jìn)行研究時，分為48km 的 48km 以上黑障區(qū)和距地面 48km-20km 的 48km 以下黑障

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]“再入”飛行器等離子體鞘套的電磁傳播特性仿真[J]. 張麗華,馬曉東,彭雪麗.  電子科技. 2017(01)
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博士論文
[1]等離子體鞘套數(shù)值仿真及其與電磁波相互作用[D]. 田媛.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]高速飛行器等離子體鞘套下導(dǎo)航信號及系統(tǒng)特性研究[D]. 高平.西安電子科技大學(xué) 2016
[3]等離子鞘套下電磁波極化特性及天線輻射特性研究[D]. 白博文.西安電子科技大學(xué) 2015
[4]基于大面積等離子體片的高超聲速飛行器黑障效應(yīng)研究[D]. 夏俊明.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2015
[5]等離子鞘套下測控通信信號傳輸特性研究[D]. 楊敏.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]等離子鞘套地面模擬技術(shù)及電波傳播實驗研究[D]. 謝楷.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]飛行器再入段電磁波傳播與天線特性研究[D]. 李偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]航天器再入段電波特性及加磁場減輕黑障效應(yīng)研究[D]. 張亮.南京理工大學(xué) 2013
[2]等離子鞘套對測控導(dǎo)航天線性能影響研究[D]. 許斌.西安電子科技大學(xué) 2013



本文編號：3134992