太赫兹波应用于临近空间高速飞行器测控研究

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1、第11卷第4期太赫兹科学与电子信息学报Vo1．11，No．42013年8月JournalofTerahertzScienceandElectronicInformationTechnologyAug．，2013文章编号：2095-4980(2013)04-0512-06太赫兹波应用于临近空间高速飞行器测控研究宋小全，韦震，韩中生，龙方，王禹(北京跟踪与通信技术研究所，北京100094)摘要：临近空间高速飞行器测控需要解决“黑障”、超视距时空连续覆盖和多目标等难题，根据太赫兹电磁波可以穿透等离子体而大气传输损耗大的特点

2、，研究以飞机和飞艇为主要平台的空基太赫兹测控系统，提出采用扩频体制实现对高速飞行器进行测距、测速、遥测和遥控的综合测控以及多目标测控，采用nRR(n≥3)测量体制实现高速飞行器的外弹道测量，分析表明空基太赫兹扩频测控系统技术可行，但离工程应用还有较大差距。关键词：太赫兹波；临近空间；高速飞行器；扩频测控中图分类号：TN99；V556.1文献标识码：Adoi：10.11805/TKYDA201304.0512ResearchonapplicationofTerahertztechnologytonear-spaceh

3、ypersonicspacecraftTrackingTelemetryandCommandSONGXiao-quan，WEIZhen，HANZhong-sheng，LONGFang，WANGYu(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Beijing100094，China)Abstract：TrackingTelemetryandCommand(TT&C)fornearspacehypersonicspacecraftneedstosol

4、veblackout，over-the-horizonandmulti-targetproblems.AccordingtothecharacteristicsthatTerahertzwavescanpenetratetheplasmaandareattenuatedintensivelyintheatmosphere，theTerahertzTT&Csystembasedonairborneplatformincludingaeroplaneandairshipisresearched.TheTerahertzs

5、ystemcanaccomplishintegratedfunctionofvelocitymeasurement，ranging，telemetryandtelecommandbyusingspreadspectrumtechnology；andtrackingtelemetryandcommandformulti-targetcanberealizedaswell. TheballisticmeasurementofhypersonicspacecraftcanbeimplementedbyusingnRR(n

6、≥3)method.Theanalysisresultsindicatethatthetechnologysolutionsforair-borneTerahertzspreadspectrumTT&Csystemarereasonable，whiletherearesignificantdifferencesforengineeringapplication.Keywords：Terahertzwave；nearspace；hypersonicspacecraft；spreadspectrumTrackingTel

7、emetryandCommand临近空间包括大气平流层、中间层和部分电离层，介于传统的空天之间，根据国际航空联合会的定义，临近空间的范围为23km~100km。临近空间飞行器是指在临近空间区域内飞行并完成特定任务的飞行器，主要包括低速和高速两类飞行器。低速飞行器主要有平流层飞艇、高空气球、高高空无人机等，主要用于预警探测、侦察监视、通信保障和电子对抗等信息支援；高速飞行器主要有高空侦察机、高超音速飞行器、亚轨道飞行器等，主[1-2]。由于临近空间高速飞行器具有极大的战略意义和应用价要用于天地往返运输、反导和对地精确打

8、击等方面值，世界主要航空航天大国，如美国、俄罗斯、法国和英国等积极开展相关研究工作，美国在该领域处于领先地位，并于2004年成功试飞了X-43A验证机，创造了9.8倍音速的飞行速度，最近X-51A高超声速发动机演示验证飞行器进行了3次试飞，其中1次取得部分成功，2次失败。临近空间高速飞行器测控(TrackingTelemetryandComma