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复杂地面背景下目标的电磁散射特性研究,是当前计算电磁学领域的重要基础研究课题之一,可为现代军用武器装备的伪装和识别、目标雷达成像以及微波遥感等技术领域的发展提供基础性的理论支撑;因此,该项工作不仅具有重要理论意义,也有重大工程应用价值。本论文主要针对典型复杂地面背景下目标的电磁散射特性及其抑制问题,开展了典型复杂地面环境的几何建模、电磁散射模型构建及其对目标电磁散射特性影响的研究,以及复杂地面背景下目标电磁散射抑制方法研究等工作。论文的主要研究内容包括:1.典型地面环境的建模研究。首先,针对表面比较平缓的地面环境,将其简化为一种理想的情况,以分界面平滑的均匀半空间环境进行模拟。其次,在对二维随机粗糙面相关统计参量进行描述的基础上,利用蒙特卡罗（Monte Carlor）与快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transfrom,IFTT）相结合的方法,生成二维随机粗糙面点云数据;再基于非均匀有理B样条（Non＿Uniform Rational B＿Spline,NURBS）曲面重构方法,将点云数据生成高斯谱二维随机粗糙面几何结构;接着通过消除截断误差、拉伸、切除等一系列操作生成随机粗糙面实体,将粗糙面实体与分界面平滑的均匀半空间环境相结合来模拟裸土环境,并且描述了裸土环境的复介电常数模型。最后,基于对自然界中真实草地环境结构参数的测量统计,利用随机数生成程序确定草叶片的相关分布数据,再对草叶片单元进行排列组合实现了草几何结构的精细化建模。将草结构与分界面平滑的裸土均匀半空间相结合,就构建出了草地环境电磁模型。同样地,通过草地环境复介电常数模型的描述,给出了草地的相对介电常数值。2.针对分界面平滑的均匀半空间环境,研究了半空间环境相对介电常数对目标电磁散射特性的影响。以立方体为研究对象,利用四路径模型理论分析了半空间环境下立方体目标的电磁散射特性。并且分别以半空间环境复介电常数的实部和虚部作为变量,探究了半空间相对介电常数对目标电磁散射特性的影响。研究结果表明,在一定范围内,相比于虚部而言,半空间相对介电常数实部的变化对目标的电磁散射特性其主要作用。分界面平滑的均匀半空间虽然是一种理想化的地面环境,但是基于这一确定性模型得出的精确计算结果,可以作为实际地面环境中目标电磁散射的共性基础数据,也能够为其他各类近似模型研究提供对比参考。3.基于工程应用背景,开展了复杂地面背景下的目标电磁散射特性研究。选取裸土和草地两类典型的地面环境作为研究背景,首先研究了复杂地面环境几何参数（裸土粗糙度、草叶片几何尺寸）和相对介电常数对地面环境自身电磁散射特性的影响。在此基础上选取直角二面角反射器作为典型目标,探究了裸土环境下目标的电磁散射特性,并且分析了直角二面角反射器电磁散射特性随裸土粗糙面表面相关长度、均方根高度和裸土环境相对介电常数变化的规律。最后,探究了草地环境下直角二面角反射器的电磁散射特性,并且分析了草地环境中草叶片长度、宽度和草环境相对介电常数等因素的影响机理和规律。4.基于地面目标电磁散射抑制的目的,本论文设计了一种基于漫散射机制的伪装草结构。首先分析了伪装草的电磁散射机理,分别研究了伪装草叶片长度、叶片宽度和叶片密度对伪装草电磁散射特性的影响。其次以直角二面角反射器为研究对象,通过伪装草的三种不同加载（粘贴式、覆盖式、遮挡式）方式,在10GHz宽角域和4GHz-18GHz宽频带范围内,使得二面角反射器的RCS缩减均值达到了10d B以上。制备的伪装草样品在微波暗室中的测试数据与理论计算数据吻合较好,表明了理论研究方法的有效性和可靠性。伪装草结构的设计及性能测试数据,也为地面环境下目标的电磁散射抑制研究提供了一种新的思路和方法。5.采用涂覆传统吸波材料和加载伪装草的方式,对比分析了地面（裸土和草地）环境下直角二面角反射器的电磁散射抑制效果。研究结果表明,两类材料分别利用了电磁损耗机理和漫散射机理,均具有一定的目标单站雷达散射截面（radar cross section,RCS）减缩效果;但伪装草对目标电磁散射的抑制能力要远远强于传统吸波材料,且对裸土和草地两种地面环境中目标的电磁散射都起到了比较好的抑制作用,与环境自身的散射特性也更为接近。因此,伪装草在复杂地面环境中的目标电磁散射特性抑制方面具有良好的应用前景,存有潜在的工程应用价值。综上所述,本论文主要针对复杂地面环境下目标电磁散射特性的建模、仿真计算及抑制进行了深入研究。重点探讨了复杂地面环境电磁模型截断误差的消除,草地环境中草叶片结构的建模,复杂地面背景与目标的电磁耦合,地面环境相对介电常数和几何结构特征等参数对目标电磁散射特性的影响,伪装草的漫散射机理及其在目标电磁散射抑制上的应用等一系列问题,为复杂地面环境下目标电磁散射特性研究提供了理论参考和共性基础数据;伪装草的设计和应用加载方式为目标的电磁散射抑制提供了新思路和新方法,这些研究成果对于复杂地面环境下电磁目标的计算和应用、目标电磁散射特性及其抑制研究具有重要的参考价值。