随着高超声速飞行器的快速发展和其在军事上展现出的强大优势,对其进行探测拦截也变得迫在眉睫。目前常用的目标探测手段中,红外探测因其强隐蔽性、高适应性及反应灵敏等特点而倍受青睐且被大力发展,而高超声速飞行器的尾焰流场温度高且包含2H O等强辐射气体,正是红外探测中的重要辐射来源。由于高超声速飞行器速度快、灵活性强等特点,导致红外辐射信号的捕捉难度极大,因此在高超声速飞行器的红外探测方面还需要进一步研究。本文对高超声速飞行器的尾焰流场进行了数值仿真研究,分析了流场辐射的参数变化特性,对高超声速飞行器的红外探测提供了依据。主要工作如下:基于计算流体力学软件建立了高超声速飞行器的尾焰流场数值模型,分析了飞行参数对近场尾焰流场的影响,提出了计算域分段模拟方法,获得了远场尾焰流场随尾焰长度方向的变化规律。建立了高超声速飞行器尾焰流场的视在光线法辐射传输模型,并编写了相应的程序代码,分析了高超声速飞行器尾焰流场的红外辐射随探测角度、探测波长和尾焰长度等参数的变化特性。结合高清地球遥感图像,建立了高分辨率的数字地球模型,与地表类型、温度、辐射物性等进行关联形成了地表辐射计算模型,计算了不同地表背景下的高超声速飞行器尾焰流场辐射。考虑尾焰流场与环境大气折射率的差异,分析了尾焰流场对探测器上辐射图像的影响。本文研究结果对目标的红外探测实施有一定参考价值,对目标预警和拦截技术有重要的理论意义和应用价值。