高空核爆炸释放的各种射线和粒子与大气相互作用将其能量沉积到大气中,产生大范围的附加电离,对空间电波信号的传播产生影响。本文针对百公里以上高空核爆炸场景,建立附加电离效应的数值模拟方法,计算研究典型爆炸场景下电离区电子数密度的时空分布,并分析其对短波通讯的影响。论文的主要成果如下:1.采用蒙特卡罗方法跟踪模拟高空核爆炸瞬发辐射电离大气的过程,为了提高计算效率,针对大气密度随高度非均匀连续变化的特性,采用质量厚度抽样方法取代常用的步长抽样方法,无需根据大气密度随高度的变化进行分层处理。由此开发了模拟中子、光子在高层大气中输运的蒙特卡罗方法专用程序―MCATNP,可计算得到瞬发辐射电离产生的瞬时电子密度空间分布。2.根据高空核爆炸碎片云参数,建立了剩余γ射线体源模型和β粒子的等效面源模型。缓发γ射线电离大气过程采用的模拟方法与瞬发辐射相同;β粒子电离大气过程的模拟采用数值积分的方法求解β粒子沿其路径的能量沉积率。编程实现了缓发辐射在电离区电子产生率时空分布参数的计算。建立了电离区电离复合过程的计算模型,分别以瞬发辐射产生的电子数密度分布作为初值和缓发辐射产生的电子产生率时空分布作为源项,通过求解附加电离区电子、离子连续性方程组,实现了附加电离区电子密度时空分布参数的计算。3.计算研究了百公里百万吨级高空核爆炸的附加电离效应,给出瞬发辐射电离大气产生的瞬时电子数密度空间分布参数,分析了瞬时电离分布特性,给出剩余γ射线和β粒子电离大气的电子产生率时空分布参数并讨论其分布特性,最后给出附加电离区电子数密度的时空分布参数。计算附加电离区对无线电波的非偏移吸收衰减量,与通信受影响的等级对应,建立短波通信受高空核爆炸附加电离影响的定量分析方法,据此研究了百万吨级核爆炸和千吨级核爆炸对短波通信的影响。