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等离子体与电磁波相互作用研究及其应用是当前国防重点发展方向之一，本文基于等离子体对电磁波透射吸收、折射和反射三个特性，分别对飞机局部等离子体隐身、等离子体微波透镜和飞秒激光等离子体丝阵列开展了研究。 研究了Ar等离子体中电子能量分布函数(EEDF)特性，建立了等离子体时变流体模型，耦合电磁波传播方程，从而完善了等离子体隐身仿真模型，并实验验证了模型的准确性。数值计算结果表明，在交流情况下，EEDF低能部分增加，高能尾部下降，接近于Maxwellian分布。电磁波在等离子体中的传输损耗随频率增加而降低，实验结果和数值计算结果相吻合，验证了等离子体隐身具有可行性。 设计并研制了适用于飞机雷达天线和进气道的等离子体隐身装置。结果表明，雷达天线等离子体隐身装置对1-12GHz的电磁波均有衰减效果，但电极处的衍射效应减弱了低频电磁波的传输损耗;在1-5GHz频段内，电磁波传输损耗超过-5dB，并且存在多个吸收峰值，这是由于电磁波在等离子体中传播时存在驻波效应。进气道等离子体隐身装置对1-4GHz电磁波回波强度有明显的衰减效果，峰值可达-13.84dB;采用等离子体放电功率理论和Townsend电离理论，分别解释了电磁波回波损耗随功率和气压的变化规律;进气道的腔体结构会导致反射波和入射波发生相长干涉或相消干涉。 提出了基于等离子体的微波透镜概念，建立了等离子体微波透镜与电磁波相互作用模型，数值研究了等离子体的特征参数对聚焦效果的影响，并实验验证其聚焦效果。结果表明电磁波在通过等离子体透镜后发生了汇聚，形成长约0.9m焦点带;焦点带处的电磁波峰值能量可达到入射波峰值能量的2.5倍;等离子体微波透镜聚焦效果随等离子体电子数密度增加而变强，随碰撞频率增加而变弱，随扩散特征长度增加则先变强再变弱;实验上验证了该等离子体微波透镜对9-11GHz电磁波的聚焦效果。 提出了飞秒激光等离子体丝阵列实现远程目标隐身的新方案，建立了飞秒激光等离子体丝阵列与电磁波相互作用仿真模型。数值计算结果表明，当电磁波正入射时，丝阵列只对TE波有效果;等离子体丝阵列对电磁波的反射率和透射率之和小于1，原因是丝会类似“黑洞”一样强烈吸收周围电场能量，作用范围可达丝直径的十倍。丝阵列对电磁波的反射率随电子数密度和丝直径的增加而变大，随碰撞频率和丝间距的增加而变小。建立了飞秒激光等离子体丝阵列对目标隐身的仿真模型，数值计算结果表明电磁波经过等离子体丝阵列的两次反射后，回波损耗可达-5.4dB，理论证明了飞秒激光等离子体丝阵列对目标隐身具有可行性。 本文的研究结果可以为飞机局部等离子体隐身、等离子体微波透镜、飞秒激光等离子体丝阵列隐身提供理论参考和实验依据。