本文受到多个国防预研项目的资助,主要完成了以下几方面的工作：在分析了人工神经网络的基本理论基础上,提出了使用BP神经网络建立BRDF模型的方法,建立了多种材料激光波段2维、3维BRDF模型和某材料的含波长信息BRDF模型。结果表明神经网络模型具有精度高,适应范围广等的特点。针对实际目标大多由不同表面材料组成的特点,建立了含材料信息的复杂目标几何模型,提出计算覆盖多种材料LRCS的可视化计算方法。设计并完成了光学特性计算软件包。计算了大量空中、地面目标覆盖不同材料、多种运动姿态下的LRCS角分布曲线,并对结果进行了分析讨论。测量了某脱漆严重的靶机的后向LRCS角分布,计算了该目标使用蒙特卡罗方法模拟不同脱漆情况下的LRCS,估计靶机的脱漆程度。基于缩比理论和测量方法,研究复杂目标LRCS的缩比关系。通过对F16等飞机的缩比模型的测量和全尺寸目标的计算分析,对缩比理论和计算方法同时做了验证。并指出缩比模型的LRCS计算和测量误差,推算到全尺寸保持不变。研究了海天背景下的目标和背景的各种辐射及散射特性、大气传输特性,设计完成了海天背景下的红外仿真系统。集太阳、天背景辐射计算,大气路径透过率计算,目标和海面建模、辐射及对背景辐射的散射计算等功能于一体。输出结果包括仿真图像,数据、曲线等。