目标识别技术的迅速发展使得对高分辨雷达图像的需求越来越大,利用电磁计算方法对目标进行仿真可以提供大量的数据源,而针对电大尺寸目标,高频方法由于其计算速度和占用计算机内存方面的优势则成为主要手段。因而基于高频方法的快速成像技术研究对目标识别而言具有重要意义。此外,目标特性的获取也是目标分类、识别的关键技术。在光学区,目标的散射场可视为目标上多个强散射中心的叠加,人们往往通过研究散射中心而获得目标的散射特性。散射中心模型因为能简洁准确地对目标的散射特性进行描述,其研究发展也有远大前景。因此本文对基于弹跳射线追踪技术的快速成像及散射中心参数化建模展开研究。首先,简要阐述了雷达成像基本原理,对逆合成孔径雷达的转台模型成像理论及数学分析进行描述;在电磁计算方法方面,介绍了弹跳射线法的基本理论,包括如何利用几何光学原理确定射线在空间中的路径、在目标表面发生反射后场强如何变化以及射线离开目标后如何利用物理光学来计算射线的远区散射场。其次,介绍了基于射线追踪技术的快速成像方法。从传统高频方法成像技术进行着手,推导了雷达接收到的目标散射场和形状函数之间的关系。由于通过频率和角度扫描获取回波的方式对于大尺寸目标耗时较长,介绍了基于单向射线追踪的成像技术,建立每一根射线和目标形状函数之间的关系,得到射线对二维图像的贡献,叠加所有射线对图像的贡献得到整个目标的成像结果。然后对该方法加速计算进行快速成像。在此基础上,提出了基于双向射线追踪技术的快速成像方法,来进一步增加图像中目标的信息,提高精度,并给出一些算例来验证其正确性。双向射线追踪利用几何光学理论对入射方向和观测方向的逆方向进行射线追踪,叠加两条路径追踪得到的所有射线对二维成像的贡献,得到双向射线追踪的成像结果。最后,介绍了基于射线追踪技术的散射中心参数化建模。首先从目标的几何结构出发对目标进行部件分解,通过射线追踪、分集技术把照射到目标上的射线分成多个子集,每个部件对应一个射线子集,利用该方式把目标上各个部件对散射场的作用分开。计算每个射线子集中射线所携带的散射场,选择散射贡献较强的部件视为散射中心,结合属性散射中心模型,通过理论推导得到散射中心在空间中的位置、散射幅度、频率依赖性以及方位依赖性等参数,建立参数化模型。通过该方式获得的散射中心参数能和目标结构直接对应,具有一定的物理意义。且该方法不需要得到回波数据,在时间上耗费较少,也降低了计算机存储的压力。