随着应用电磁学的快速发展,复杂背景与目标的复合电磁散射研究成为一大热点,受到了国内外学者的广泛关注。本文以海面为背景,选取小球、立方体、战斧导弹等目标来研究海面与目标复合电磁散射的特性。由于研究复合电磁散射特性过程中要考虑背景与目标之间的耦合,所以研究耦合场随不同参数(如雷达参数、海面参数、目标高度、姿态等)的变化。本文在计算海面与目标复合电磁散射时,不仅计算了目标上半空间的RCS,也同样考虑了接收机在目标下半空间的情况。本文利用矩量法和物理光学法的混合算法对双基地随机粗糙面及目标的复合电磁散射展开了系统的理论研究。在现代战争中,由于短波双基地雷达可以通过电离层反射,所以比起单基雷达具备更远的探测距离,且具有接收机更为隐蔽等特点。本文研究了微波段和短波段下的双基地粗糙海面及其与目标的电磁散射特性,分析了雷达参数(入射波频率、入射角等)和海面参数(风速、风向等)以及目标参数(高度、类型等)对散射特性的影响。本文完成的主要工作如下:1.简述了矩量法的基本原理。矩量法主要是将感应电磁流用合适的基函数作展开,与相应权函数做内积后转化为广义电压方程和电流方程,最后通过解方程得到数值结果。2.介绍了随机粗糙面建模相关的基本参数,并论述了一维随机粗糙面和二维随机粗糙面建模的Monte Carlo法建模,探讨了各个相关参数在粗糙面建模中的作用和影响。同时为了解决粗糙面边缘产生的截断效应引入了锥形波,介绍了锥形波和粗糙面采样长度的选取依据。使用矩量法计算了粗糙面和小球的复合电磁散射,对比了矩量法与快速多极子方法消耗的内存和计算时间。3.简述了物理光学法的基本原理。重点讨论了物理光学法中的遮挡判断,并用物理光学法计算了海面的雷达散射截面。介绍了MOM-PO的算法原理,主要是修正阻抗矩阵法和迭代法的求解过程,分析总结了两种方法的优劣势。研究了微波段下二维粗糙海面与目标的复合电磁散射问题,分别计算了金属小球与平板、战斧导弹和JONSWAP海谱在远场(目标上半空间)和近场(目标下半空间)区域的雷达散射截面,并与MLFMM结果做对比,重点分析了双站散射RCS随均方根高度,入射频率,入射角等变化规律。4.简述了双基地雷达原理,运用MOM-PO法计算了短波段下双基地JONSWAP海面的RCS以及JONSWAP海面与目标的复合散射RCS。具体目标包括小球、立方体、战斧导弹等。详细讨论了雷达参数(入射波频率、入射角)和海面参数(风速、风向)、目标类型、高度等对复合双站远场雷达散射截面以及目标下半空间近场场强分布的影响。