“黑障”一直是航天航空领域的难题,其形成机制是当高超音速飞行器在临近空间高速飞行时,飞行器四周的气体在与激波相互作用下,产生的等离子体鞘套会大大衰减电磁波通讯信号,甚至中断通信。这一问题到现在也没有成熟的、普适的解决方案。本文从“改变飞行器外型”方法入手,利用“电磁调节法”来研究EHF信号在尖头锥体高超音速飞行器等离子体鞘套的传输特性,该方法结合了“高频通信”和“磁窗法”。主要的研究内容如下:1.通过建立高超音速流体力学模型,对比了钝头锥体飞行器和尖头锥体飞行器两者的等离子体鞘套结构,包括鞘套内的电子密度分布、电子碰撞频率分布、鞘套的演化时间以及鞘套厚度等等参数。并基于以上参数数据,利用散射矩阵法求解了EHF信号在鞘套内的传输特性,发现在尖头飞行器鞘套中,信号衰减的机制由信号的吸收机制和反射机制共同决定,而这与信号在钝头飞行器鞘套中的衰减机制大不相同,在钝头飞行器鞘套中,信号的反射机制对信号衰减的贡献几乎为0。2.基于EHF信号在不同磁场强度下得到的数据,提出了两种解决思路来应对尖头锥体高超音速飞行器面临的黑障问题。一是在飞行器不添加辅助设备产生恒定磁场的情况下,利用140GHz信号进行实时通信和数据传输。二是在辅助设备产生0.15Tesla强度的磁场下,使用94GHz信号进行实时通信,并对两种思路的优缺点进行阐述。3.在相同的等离子体鞘套信道特性的研究流程下,定性讨论北斗信号在再入飞行器上的导航应用。得出,在飞行速度为10Ma,不施加外部磁场的情况下,以及在飞行速度为12Ma,磁场强度为0.1Tesla和飞行速度为14Ma,磁场强度为0.5Tesla情形下,北斗信号均有可能作为再入飞行器的导航信号。综上可得,本文为利用EHF信号来应对尖头锥体高超音速飞行器的黑障问题提供了理论基础,并在北斗信号在相关黑障问题上的应用做出尝试,对分析和解决黑障问题有着重要意义。