吕殿君，王小辉，詹景坤，祝树生，解春雷（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076）



飞行器通信黑障的原理与消除方法

吕殿君，王小辉，詹景坤，祝树生，解春雷
（中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京，100076）

飞行器以超高声速在临近空间飞行或再入大气时，由于气动加热导致其表面及周围空气产生热电离，将形成等离子体鞘套，反射或衰减通信信号，发生通信中断现象，即通信黑障。本文介绍了飞行器通信黑障现象产生的原理和影响，分析了目前消除通信黑障的主要方法。在实际应用中，需综合考虑性能指标，合理选择不同方法，才能最大限度地解决通信黑障问题。

黑障；等离子体；消除方法

0　引言

临近空间飞行器和载人返回飞船与地面、在轨卫星之间存在多种通信方式，如GPS导航定位、遥测等，如果发生通信黑障，相关信号的实时传输将受到干扰或中断，对飞行器的实时控制和安全性带来严重影响。因此研究飞行器通信黑障的产生原因并找出相应解决方法，对于临近空间飞行器研制和载人航天任务的顺利实施都具有重要意义。

1　通信黑障的产生原理及影响

飞行器在大气层高速飞行时，与大气发生剧烈摩擦，同时大气受到强烈挤压，在飞行器前缘形成一道弓形激波，使飞行器周围温度急剧增加。高温高压引起大气分子和部分烧蚀材料电离，形成由大量正离子、自由电子以及部分中性粒子组成的高温离子化气体状物质，称为等离子体。……