【摘 要】
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弹道导弹运载火箭的燃烧产物逸出喷口后（即尾焰）会与电离层中的物质发生相互作用,对背景电离层产生扰动。弹道导弹运载火箭的尾焰中包含多种高温高密度的中性气体成分（如H2O）,它们会致使电离层中电子密度等多种参量的剧烈衰减,甚至产生人为空洞。利用这一特性,可以使用天波超视距雷达对其进行有针对性的监测,以达到提前预警的目的,大大提高防御系统的反应时间。通过数值模拟电磁波在电离层中的传播路径,进而研究雷达回
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弹道导弹运载火箭的燃烧产物逸出喷口后（即尾焰）会与电离层中的物质发生相互作用,对背景电离层产生扰动。弹道导弹运载火箭的尾焰中包含多种高温高密度的中性气体成分（如H2O）,它们会致使电离层中电子密度等多种参量的剧烈衰减,甚至产生人为空洞。利用这一特性,可以使用天波超视距雷达对其进行有针对性的监测,以达到提前预警的目的,大大提高防御系统的反应时间。通过数值模拟电磁波在电离层中的传播路径,进而研究雷达回波在其中的行进过程,以分析人为扰动对天波超视距雷达探测效能的影响。利用快速高精度的三维射线追踪对其路径进行数值模拟,分析不同频率电磁波及不同背景电离层参数对雷达工作的影响,可对天波雷达工作给予一定的理论指导。本文主要完成了以下工作:1、总结了弹道导弹推进剂的种类,梳理了化学能推进剂的发展,分析了三种不同的探测弹道导弹方式的机理并选择出最适用于已部署超视距雷达的方式;2、研究了固体推进剂的燃烧过程及燃烧的理论模型,分析了辐射亮温的机理并对尾焰的辐射亮温进行计算对比;3、建立了弹道导弹尾焰扰动电离层产生人工电离层空洞的模型,并设置不同初始值对其进行了模拟和对比分析;4、利用数值三维射线追踪算法,模拟计算了无线电波在人工电离层空洞中的行进过程以及可能发生的各种现象,进而研究电离层扰动对天波超视距雷达探测效能的影响。
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