《空間高速飛行器電磁散射建模理論和方法》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：空間高速飛行器電磁散射建模理論和方法
- 作者：郭立新
- 出版時間：2021年
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030694409
- 類別：工業技術
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《臨近空間高速飛行器電磁散射建模理論和方法》主要介紹高超聲速飛行器電漿鞘套電磁特性、電漿鞘套中的電磁波傳播、電漿鞘套包覆目標電磁散射的基本理論與方法。內容包括以下幾個方面：電漿鞘套電磁波傳播與鞘套包覆目標電磁散射研究現狀及套用背景；電漿鞘套物理模型、參數特徵及模擬方法；電漿數學模型、電磁波傳播計算方法、非均勻和時變電漿鞘套中的電磁波傳播問題；電漿分形湍流模型、湍流對電磁波傳播的影響；電漿鞘套包覆目標的高、低頻電磁散射計算方法及電磁散射特性分析；電漿鞘套及載體等對天線輻射特性的影響。
圖書目錄
高超聲速出版工程
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論/1
1.1 高超聲速目標電漿鞘套 /1
1.2 電漿鞘套研究歷程/3
1.2.1 電漿鞘套中的電磁波傳播/5
1.2.2 電漿鞘套包覆目標的電磁散射特性/7
1.2.3 電漿鞘套對天線輻射特性的影響/9
1.2.4 電漿鞘套地面模擬實驗研究/10
參考文獻/12
第2章 高超聲速目標電漿鞘套流場特徵及仿真/18
2.1 高超聲速目標電漿鞘套流場/18
2.2 流場控制方程組與化學反應模型/21
2.2.1 流場控制方程組/21
2.2.2 控制方程的離散/23
2.2.3 化學反應模型/26
2.3 典型飛行器電漿鞘套流場仿真/30
2.3.1 鈍錐飛行器流場仿真/30
2.3.2 尖錐飛行器流場仿真/33
2.3.3 類HTV高超聲速流場仿真/36
2.4 電漿鞘套流場的典型物理效應/39
2.4.1 電漿鞘套流場的空間非均勻性/39
2.4.2 電漿鞘套流場的時域動態性/41
2.4.3 電漿鞘套流場中的燒蝕效應/44
2.4.4 電漿鞘套流場的非線性效應/45
2.5 本章小結/45
參考文獻/46
第3章 電漿鞘套中的電磁波傳播/51
3.1 基本理論與方法/51
3.1.1 電漿特徵參量/51
3.1.2 電漿的色散特性/53
3.1.3 電漿中電磁計算方法/59
3.2 空間非均勻電漿鞘套中的電磁波傳播/68
3.2.1 電子密度非均勻性對電磁波傳播的影響/69
3.2.2 碰撞頻率非均勻性對電磁波傳播的影響/72
3.3 磁化有界電漿鞘套中的電磁波傳播/75
3.3.1 磁化電漿鞘套物理模型/75
3.3.2 電漿物理參數對電磁波傳播的影響/76
3.4 時變電漿鞘套中的電磁波傳播/81
3.4.1 時變電漿鞘套參數對電磁波傳播的影響/82
3.4.2 RAM-C再入試驗不同再入高度下的電磁波傳播/85
3.5 塵埃時變電漿鞘套中的電磁波傳播/89
3.5.1 時空非均勻電漿鞘套中的電磁波傳播特性/89
3.5.2 考慮塵埃電漿時RAM-C再入試驗不同再入高度下的電磁波傳播/94
3.6 碰撞頻率對電漿鞘套中電磁波傳播的影響/95
3.6.1 不同模型下非磁化塵埃電漿的介電常數/96
3.6.2 塵埃電漿的電離度對電磁波傳播的影響/103
3.7 非線性效應對電漿中電磁波傳播的影響/116
3.7.1 熱致非線性效應/116
3.7.2 非線性效應下電漿中的電磁波傳播/120
3.8 本章小結/124
參考文獻/126
第4章 高超聲速湍流中的電磁波傳播特性分析/130
4.1 電漿鞘套分形描述及電磁波傳播模型/130
4.1.1 電漿鞘套湍流/130
4.1.2 電漿鞘套湍流的分形描述/134
4.1.3 電漿鞘套湍流一維分形相位屏建模及衍射分析/136
4.1.4 電漿鞘套湍流二維分形相位屏建模及衍射分析/147
4.2 電漿鞘套中的波束傳播特性/155
4.2.1 高斯波束傳輸模型/156
4.2.2 電漿鞘套湍流中高斯波束的二階矩/158
4.2.3 電漿鞘套湍流中高斯波束的平均強度和波束展寬/162
4.2.4 電漿鞘套湍流中高斯波束的到達角起伏和漂移特性/167
4.2.5 電漿鞘套湍流對合成孔徑雷達成像特性的影響/172
4.3 本章小結/180
參考文獻/180
第5章 基於FDTD的高超聲速電漿鞘套包覆目標的電磁散射/183
5.1 電漿鞘套中的FDTD方法/183
5.2 時變電漿鞘套包覆目標的電磁散射特性/190
5.2.1 三維電漿鞘套的時變模型/190
5.2.2 時變參數對電漿鞘套電磁散射特性的影響/191
5.2.3 外加磁場對時變電漿鞘套電磁散射特性的影響/198
5.3 時空非均勻電漿鞘套包覆目標的電磁散射特性/200
5.3.1 三維時空非均勻電漿鞘套的物理模型/201
5.3.2 鈍錐包覆時空非均勻電漿鞘套的電磁散射特性/202
5.3.3 時空非均勻電漿鞘套參數下的電磁散射特性/209
5.4 時空非均勻弱電離塵埃電漿鞘套包覆目標的電磁散射特性/212
5.4.1 時空非均勻塵埃電漿的理論模型/213
5.4.2 時空非均勻塵埃電漿物理模型/217
5.4.3 弱電離塵埃電漿參數對電磁散射特性的影響/217
5.5 不同飛行器氣動外形的電磁散射特性/222
5.5.1 物理模型及其電漿鞘套模型的建立/222
5.5.2 不同飛行器氣動外形對電磁散射特性的影響/223
5.6 本章小結/225
參考文獻/225
第6章 基於PO法的高超聲速電漿鞘套包覆目標電磁散射/229
6.1 高超聲速目標RCS的物理光學表達式/230
6.2 非均勻電漿鞘套包覆目標的電磁散射特性/234
6.2.1 PO法的正確性驗證/234
6.2.2 分層非均勻電漿鞘套包覆目標的電磁散射特性/235
6.2.3 不同再入高度下RAM C飛行器的電磁散射特性/240
6.3 基於PO-IZMM的高超聲速飛行器電磁散射計算/244
6.3.1 高超聲速飛行器的PO-IZMM/245
6.3.2 高超聲速飛行器的電磁散射特性分析/251
6.3.3 高超聲速飛行器動態電磁散射特性仿真及特徵提取/253
6.4 電漿鞘套對高超聲速目標一維距離成像特性的影響/267
6.4.1 高超聲速飛行器幾何建模/268
6.4.2 基於PO法的一維距離像求解/268
6.4.3 金屬鈍錐的一維距離像/270
6.4.4 RAM C飛行器不同再入高度下的一維距離像分布/271
6.5 基於BGK碰撞模型的弱電離塵埃電漿鞘套的電磁散射特性/272
6.5.1 塵埃電漿物理模型/272
6.5.2 不同塵埃電漿參數下的RCS計算/274
6.5.3 塵埃電漿鞘套電磁散射特性比較/278
6.6 熱致非線性效應對電漿鞘套包覆目標電磁散射特性的影響/279
6.6.1 熱致非線性效應下鈍錐飛行器的RCS/279
6.6.2 熱致非線性效應下高超聲速類HTV飛行器的RCS/283
6.7 塗覆RAM高超聲速目標的RCS減縮特性/286
6.7.1 不同再入條件下的非均勻電漿鞘套模型/286
6.7.2 塗覆RAM的高超聲速飛行器的RCS減縮/287
6.8 電漿包覆目標THz散射/291
6.8.1 包覆電漿鈍錐的散射/291
6.8.2 包覆電漿HTV飛行器的散射/292
6.9 本章小結/298
參考文獻/300
第7章 電漿鞘套及載體平台對天線輻射特性的影響/303
7.1 電漿鞘套中的射線追蹤法/303
7.1.1 電漿鞘套中的電磁波傳播損耗/303
7.1.2 電漿鞘套中的電磁波透射衰減/306
7.1.3 方法驗證/308
7.2 二維非均勻電漿鞘套的天線輻射特性/309
7.2.1 天線及電漿鞘套物理模型/309
7.2.2 計算結果及分析/311
7.3 三維非均勻電漿鞘套的天線輻射特性/313
7.3.1 天線及基於目標的電漿鞘套物理模型/314
7.3.2 基於類HTV-2的電漿鞘套射線路徑/316
7.3.3 計算結果及分析/316
7.4 塵埃電漿鞘套對天線輻射特性的影響/320
7.4.1 塵埃電漿鞘套物理模型/320
7.4.2 計算結果及分析/321
7.5 天線艙和載體平台對電漿鞘套天線性能的影響/324
7.5.1 天線的主要性能指標/324
7.5.2 天線測量理論與方法/327
7.5.3 天線艙對天線性能的影響/331
7.5.4 天線艙中天線深度對天線性能的影響/345
7.5.5 載體平台對天線性能的影響/346
7.6 本章小結/348
參考文獻/349
