近年来,临近空间高超声速飞行器在军事领域和通信领域的潜在价值吸引了越来越多的国内外学者的关注。高超声速飞行目标广泛用于航空航天等领域,具有打击速度快、探测捕捉困难等显著优点,对一个国家的发言权及战略威慑力起到了重要作用。在高超声速目标飞行过程中,来流与飞行器表面摩擦会产生极高的温度和压强,并且会在飞行器表面形成一层激波,在该区域内,由于高温和高压的作用,各分子会发生一系列的反应,经过离解、电离过程,产生等离子体,称为等离子体鞘套。等离子体鞘套对电磁波的传输和散射产生了巨大影响,所以对电磁波与等离子体鞘套的相互作用研究一直是重要研究课题。随着对等离子体鞘套特性以及等离子体鞘套与电磁波相互作用的研究逐渐深入,发现其中的湍流效应对温度、压强等因素的影响十分显著,等离子体鞘套中的湍流效应也逐渐成为当下研究的热点问题。本文建立了高超声速三维钝锥模型,对其周围湍流流场进行了仿真模拟。首先为了验证湍流模型仿真结果的可靠性,选取了RAM-CⅡ目标,采用在解决高超声速流场问题中拟合较好的k-ω?湍流模型。验证结果表明:湍流模型流场仿真结果的电子数密度变化趋势与飞行实验结果基本一致。在对高超声速目标进行流场仿真时,本文分析了常规的层流模型与湍流模型的异同,研究了层流模型与湍流模型的电子质量分数、压强、温度、电子数密度的差别。讨论了两者的各参数梯度变化的波系结构以及各参数的极值和各梯度的分界层差别。通过对流场仿真结果的分析总结,给出了湍流模型与层流模型流场参数分布差异的原因与规律。为了探究湍流流场的影响因素,分析了不同的高度和马赫数对湍流流场各参数的影响。采用k-ω?湍流模型,讨论了高度的变化对压强和温度的的影响,高度的增大,空气密度会明显下降,造成压强相差悬殊,高度越大,压强越低。马赫数的变化,对压强和温度也有较大影响。本文基于流场仿真结果计算了目标的雷达散射截面。通过流场与电磁场的多物理耦合将流场参数转化成了电磁计算中的介电常数等参数,采用色散介质时域有限差分方法进行仿真计算,分析了不同等离子体参数、有无等离子体鞘套、不同速度、不同高度、不同入射角度、不同入射波频率等不同因素对雷达散射截面的影响。