负电晕放电辐射特性及频谱检测方法研究

New warfare mode and the complex battleground environment, optical / electrical / magnetic / active / passive interference, have brought serious challenges to existing target detection technology. Therefore, development of novel detection technique with anti-radio-interference ability and anti-stealth ability is of great significance to detect the stealth aircraft and high value aviation aircraft effectively. It is proposed in this project to carry out researches on the radiation characteristics of negative corona discharging and spectrum detection method, and to detect aerial target using electromagnetic radiation field of the aircraft negative corona discharge in discharging needles. Based on dynamic coupling mechanism and characteristics of aircraft electric field, electromagnetic radiation characteristics and principle of the negative corona discharge, and the influence on negative corona discharge of environmental conditions, including temperature, humidity, air pressure, air velocity, and laboratory simulation test method will be studied. The spectrum detection method will be proposed, to breakthrough detection technique of the negative corona discharging electromagnetic radiation signal. In the project we solve the key scientific problems, including mechanism and characteristics of the dynamic coupling field, the high altitude negative corona discharge characteristic and the effect model of complex environment factors on discharging characteristic, and the laboratory simulation test method, to provide theoretical basis and technical support for the detection of typical stealth aircraft and high value aviation aircraft.

新的作战形态和复杂的光/电/磁/有源/无源干扰战场环境对目前现有的探测体制提出了严峻的挑战,研制具有抗无线电干扰能力、反隐身能力强的新探测技术，对有效解决隐身飞机和高价值航空飞行器的探测具有重大意义。本项目提出开展负电晕放电辐射特性及频谱检测方法研究，利用飞机放电针负电晕放电过程中向周围空间辐射电磁波这一特性对飞机进行探测。项目在研究飞机动态耦合电场机理及特性的基础上，开展负电晕放电电磁辐射特性和规律研究，复杂环境条件，包括温度、湿度、气压、气流速度对负电晕放电的影响和实验室模拟测试方法，以及频谱检测方法研究，突破负电晕放电电磁辐射信号检测技术。解决空中飞机动态耦合电场机理和特性、高空负电晕放电特性及受复杂环境因素影响模型、实验室模拟测试方法等关键科学问题，为典型隐身飞机和高价值航空飞行器的探测提供理论基础和技术支撑。

针对于有效解决隐身飞机和高价值航空飞行器的探测问题，本项目提出负电晕放电电磁辐射特性及其检测方法，项目组完成了以下研究： .首先，深入分析飞机起放电原因，对典型喷气式隐身飞机充放电机理进行了研究。对典型隐身飞机目标的主要起放电电流进行建模，根据飞机充放电机理定量研究了机体电荷量动态变化规律。完成对飞机目标静电-放电辐场耦合机理及动态特性的研究。.其次，完成负电晕放电电磁辐射模型与复杂因素下的电磁辐射特性研究。建立“电子加速与脉冲电流”负电晕放电电磁辐射模型，负电晕放电电磁辐射场包含电离区域电子加速产生的电磁辐射场和放电电流注入放电针产生的电磁辐射场。构建复杂因素下负电晕放电电磁辐射特性实验测试系统，实验研究放电条件与环境参数对负电晕放电电磁辐射特性的影响，根据所提出的“电子加速与脉冲电流”负电晕放电电磁辐射模型计算复杂因素下的负电晕放电电磁辐射场场强，并利用复杂因素下负电晕放电电磁辐射特性测试系统，对这些参数在同样变化条件下的负电晕放电电磁辐射场进行实验测试，实验结果和理论计算一致，从而证明了“电子加速与脉冲电流”负电晕放电电磁辐射模型的正确性。.最后，完成多针负电晕放电电磁辐射特性及接收方法研究。实验研究多针负电晕放电电磁辐射特性。提出多针结构相邻放电针Trichel脉冲过程相互作用机理，研究多针同时放电对负电晕放电电磁辐射特性的影响。在此基础上，提出负电晕放电电磁辐射场接收方案，设计小型化放电电磁辐射场接收天线，并对天线性能进行测试，最终完成项目全部研究内容。