再入飞行器黑障通信技术研究
在40km-100km高度再入大气的超高速飞行过程中，由于空气浓度增大，航天器与空气发生剧烈摩擦，在其前端形成压缩弓形激波，周围空气的温度与压力急剧增大，空气分子热运动加剧，发生离解与电离，同时防热材料的烧蚀也产生大量的电子与离子，导致航天器表面被一定厚度的等离子体层所包覆，该等离子层称为等离子鞘套。等离子鞘套对电磁波具有反射、散射与吸收的作用，对无线电波的传输造成一定程度的衰减，当衰减过大时，将造成通信传输的中断，这就是所谓的黑障现象。黑障将造成导航、数传、遥测、遥控、安控等信息传输的完全中断，对再入飞行器安全造成隐患。 由于等离子鞘套的影响，地面控制中心人员对再入大气过程中的航天飞行器的测控难度加大，同时也对飞行器返回的最后阶段的安全返回提出了严峻挑战。因此，研究黑障通信技术，提高返回再入过程中的通信能力，支持再入飞行器返回和高超音速飞行器在轨飞行，具有十分重要的意义。研究了再入飞行器通信”黑障”的成因,调研了国内外黑障通信研究现状,梳理了现阶段实现黑障通信的技术途径并进行了针对性的比较和评估,重点对“黑障”效应防护与减轻技术进行研究,最终提出了我国再入飞行器实现黑障通信的技术发展建议.
再入飞行器 黑障现象 通信能力 安全防护
刘岩 易予生 孙犇
南京航空航天大学;中国空间技术研究院载人航天总体部 中国空间技术研究院载人航天总体部
国内会议
北京
中文
257-267
2016-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）