临近空间高速飞行器电磁散射建模理论和方法 郭立新等 著 专业科技 文轩网

高超声速出版工程
目录
丛书序
前言
章 绪论/1
1.1 高超声速目标等离子体鞘套 /1
1.2 等离子体鞘套研究历程/3
1.2.1 等离子体鞘套中的电磁波传播/5
1.2.2 等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性/7
1.2.3 等离子体鞘套对天线辐射特性的影响/9
1.2.4 等离子体鞘套地面模拟实验研究/10
参考文献/12
第2章 高超声速目标等离子体鞘套流场特征及仿真/18
2.1 高超声速目标等离子体鞘套流场/18
2.2 流场控制方程组与化学反应模型/21
2.2.1 流场控制方程组/21
2.2.2 控制方程的离散/23
2.2.3 化学反应模型/26
2.3 典型飞行器等离子体鞘套流场仿真/30
2.3.1 钝锥飞行器流场仿真/30
2.3.2 尖锥飞行器流场仿真/33
2.3.3 类HTV高超声速流场仿真/36
2.4 等离子体鞘套流场的典型物理效应/39
2.4.1 等离子体鞘套流场的空间非均匀性/39
2.4.2 等离子体鞘套流场的时域动态性/41
2.4.3 等离子体鞘套流场中的烧蚀效应/44
2.4.4 等离子体鞘套流场的非线性效应/45
2.5 本章小结/45
参考文献/46
第3章 等离子体鞘套中的电磁波传播/51
3.1 基本理论与方法/51
3.1.1 等离子体特征参量/51
3.1.2 等离子体的色散特性/53
3.1.3 等离子体中电磁计算方法/59
3.2 空间非均匀等离子体鞘套中的电磁波传播/68
3.2.1 电子密度非均匀性对电磁波传播的影响/69
3.2.2 碰撞频率非均匀性对电磁波传播的影响/72
3.3 磁化有界等离子体鞘套中的电磁波传播/75
3.3.1 磁化等离子体鞘套物理模型/75
3.3.2 等离子体物理参数对电磁波传播的影响/76
3.4 时变等离子体鞘套中的电磁波传播/81
3.4.1 时变等离子体鞘套参数对电磁波传播的影响/82
3.4.2 RAM-C再入试验不同再入高度下的电磁波传播/85
3.5 尘埃时变等离子体鞘套中的电磁波传播/89
3.5.1 时空非均匀等离子体鞘套中的电磁波传播特性/89
3.5.2 考虑尘埃等离子体时RAM-C再入试验不同再入高度下的电磁波传播/94
3.6 碰撞频率对等离子体鞘套中电磁波传播的影响/95
3.6.1 不同模型下非磁化尘埃等离子体的介电常数/96
3.6.2 尘埃等离子体的电离度对电磁波传播的影响/103
3.7 非线性效应对等离子体中电磁波传播的影响/116
3.7.1 热致非线性效应/116
3.7.2 非线性效应下等离子体中的电磁波传播/120
3.8 本章小结/124
参考文献/126
第4章 高超声速湍流中的电磁波传播特性分析/130
4.1 等离子体鞘套分形描述及电磁波传播模型/130
4.1.1 等离子体鞘套湍流/130
4.1.2 等离子体鞘套湍流的分形描述/134
4.1.3 等离子体鞘套湍流一维分形相位屏建模及衍射分析/136
4.1.4 等离子体鞘套湍流二维分形相位屏建模及衍射分析/147
4.2 等离子体鞘套中的波束传播特性/155
4.2.1 高斯波束传输模型/156
4.2.2 等离子体鞘套湍流中高斯波束的二阶矩/158
4.2.3 等离子体鞘套湍流中高斯波束的平均强度和波束展宽/162
4.2.4 等离子体鞘套湍流中高斯波束的到达角起伏和漂移特性/167
4.2.5 等离子体鞘套湍流对合成孔径雷达成像特性的影响/172
4.3 本章小结/180
参考文献/180
第5章 基于FDTD的高超声速等离子体鞘套包覆目标的电磁散射/183
5.1 等离子体鞘套中的FDTD方法/183
5.2 时变等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性/190
5.2.1 三维等离子体鞘套的时变模型/190
5.2.2 时变参数对等离子体鞘套电磁散射特性的影响/191
5.2.3 外加磁场对时变等离子体鞘套电磁散射特性的影响/198
5.3 时空非均匀等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性/200
5.3.1 三维时空非均匀等离子体鞘套的物理模型/201
5.3.2 钝锥包覆时空非均匀等离子体鞘套的电磁散射特性/202
5.3.3 时空非均匀等离子体鞘套参数下的电磁散射特性/209
5.4 时空非均匀弱电离尘埃等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性/212
5.4.1 时空非均匀尘埃等离子体的理论模型/213
5.4.2 时空非均匀尘埃等离子体物理模型/217
5.4.3 弱电离尘埃等离子体参数对电磁散射特性的影响/217
5.5 不同飞行器气动外形的电磁散射特性/222
5.5.1 物理模型及其等离子体鞘套模型的建立/222
5.5.2 不同飞行器气动外形对电磁散射特性的影响/223
5.6 本章小结/225
参考文献/225
第6章 基于PO法的高超声速等离子体鞘套包覆目标电磁散射/229
6.1 高超声速目标RCS的物理光学表达式/230
6.2 非均匀等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性/234
6.2.1 PO法的正确性验证/234
6.2.2 分层非均匀等离子体鞘套包覆目标的电磁散射特性/235
6.2.3 不同再入高度下RAM C飞行器的电磁散射特性/240
6.3 基于PO-IZMM的高超声速飞行器电磁散射计算/244
6.3.1 高超声速飞行器的PO-IZMM/245
6.3.2 高超声速飞行器的电磁散射特性分析/251
6.3.3 高超声速飞行器动态电磁散射特性仿真及特征提取/253
6.4 等离子体鞘套对高超声速目标一维距离成像特性的影响/267
6.4.1 高超声速飞行器几何建模/268
6.4.2 基于PO法的一维距离像求解/268
6.4.3 金属钝锥的一维距离像/270
6.4.4 RAM C飞行器不同再入高度下的一维距离像分布/271
6.5 基于BGK碰撞模型的弱电离尘埃等离子体鞘套的电磁散射特性/272
6.5.1 尘埃等离子体物理模型/272
6.5.2 不同尘埃等离子体参数下的RCS计算/274
6.5.3 尘埃等离子体鞘套电磁散射特性比较/278
6.6 热致非线性效应对等离子体鞘套包覆目标电磁散射特性的影响/279
6.6.1 热致非线性效应下钝锥飞行器的RCS/279
6.6.2 热致非线性效应下高超声速类HTV飞行器的RCS/283
6.7 涂覆RAM高超声速目标的RCS减缩特性/286
6.7.1 不同再入条件下的非均匀等离子体鞘套模型/286
6.7.2 涂覆RAM的高超声速飞行器的RCS减缩/287
6.8 等离子体包覆目标THz散射/291
6.8.1 包覆等离子体钝锥的散射/291
6.8.2 包覆等离子体HTV飞行器的散射/292
6.9 本章小结/298
参考文献/300
第7章 等离子体鞘套及载体平台对天线辐射特性的影响/303
7.1 等离子体鞘套中的射线追踪法/303
7.1.1 等离子体鞘套中的电磁波传播损耗/303
7.1.2 等离子体鞘套中的电磁波透射衰减/306
7.1.3 方法验证/308
7.2 二维非均匀等离子体鞘套的天线辐射特性/309
7.2.1 天线及等离子体鞘套物理模型/309
7.2.2 计算结果及分析/311
7.3 三维非均匀等离子体鞘套的天线辐射特性/313
7.3.1 天线及基于目标的等离子体鞘套物理模型/314
7.3.2 基于类HTV-2的等离子体鞘套射线路径/316
7.3.3 计算结果及分析/316
7.4 尘埃等离子体鞘套对天线辐射特性的影响/320
7.4.1 尘埃等离子体鞘套物理模型/320
7.4.2 计算结果及分析/321
7.5 天线舱和载体平台对等离子体鞘套天线性能的影响/324
7.5.1 天线的主要性能指标/324
7.5.2 天线测量理论与方法/327
7.5.3 天线舱对天线性能的影响/331
7.5.4 天线舱中天线深度对天线性能的影响/345
7.5.5 载体平台对天线性能的影响/346
7.6 本章小结/348
参考文献/349