等离子鞘套是飞行器以超高声速返回大气层时，因气动加热与空气电离形成的包覆式高温等离子体壳层。该现象最早在航天器载入返回任务中发现，当飞行速度超过10马赫时，激波压缩与表面摩擦导致气体电离形成电子密度达1015电子/cm3的等离子体层。这种动态变化的电磁环境会反射或衰减无线电信号，造成黑障区通信中断，持续时间可达3-7分钟。

当飞行器以超过7.8km/s速度再入大气层时，头部激波压缩与表面摩擦导致温度急剧升高至3000-11000K，促使周围大气发生离解电离反应。2019年科学出版社专著指出，热化学非平衡效应是鞘套形成的关键机制，氮氧化物离解产生大量自由电子，形成电子密度梯度分布。

2024年浙江大学研究采用常规Burnett方程模拟发现，稀薄流条件下钝锥体表面的鞘套厚度随俯仰角周期性变化，相位差达0.3-1.2μs。航天一院十所贺铮光团队在2013年研讨会上确认，鞘套密度分布与飞行器姿态存在强相关性。

等离子鞘套的复介电常数（εr=εr′+iεr″）导致电磁波传播呈现频率选择性衰减：

。上海无线电设备研究所2024年开发的TD-SBR算法，精确模拟了多层等离子体中的电磁波散射路径。

黑障区发生在20-100km高度范围，具有显著的高度相关性：

2023年雷达跟踪研究表明，S波段信号在43-45km高度衰减系数突增至20dB/m，导致921-03任务返回舱与地面失联240秒。北斗三号系统实测数据显示，18马赫速度下头部信号透射率趋近于零，而尾部区域B1频段透射率仍保持95%。

现有技术路线可分为三类：

西南电子技术研究所2023年建立的晴空大气衰减模型表明，将通信频段提升至Ka波段可减少鞘套衰减。西安电子科技大学2013年研讨会明确将多物理场耦合建模作为重点攻关方向。

2019年出版的数据手册收录了弹道靶试验结果：

2024年发明专利显示，反射信号测量模块采样率需达到1MHz以上，才能准确跟踪鞘套时变特性。上海无线电设备研究所的TD-SBR模型在X波段验证实验中，散射场计算误差小于2.7dBsm。