受限于地理位置、气候等因素影响,不便于采用真实雷达开展教学。使用雷达模拟器进行实训教学是一种可行的手段。以高程数据作为雷达仿真图像的底层数据,优点是精度高,应用灵活,可用来构建三维地形。本文对高程数据进行深入研究,并结合雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)模型和计算机仿真技术,主要研究内容如下:(1)针对高程数据的特点,从数据融合、采样插值、文件拼接、文件分割和索引等方面对高程数据的处理方法进行研究。提出将电子海图的航道和人工建筑信息融入高程数据,为RCS建模奠定基础;通过实验分析三种高程插值方法的优缺点以应对不同采样精度需求;介绍了对零散高程数据块的拼接方法;提出基于四叉树的文件分割与索引算法,便于后续数据文件的查找使用。(2)以高程数据为基础,对不同类型目标的RCS计算方法进行研究。针对人工建筑,使用改进的Gordon方法和高阶抛物线方程法分别用于大、小型目标的RCS计算,并验证实验结果;针对自然地形,介绍了基于小平面单元模型的RCS计算方法,该方法借助于归纳统计的地形地貌因子,可获得较真实的结果;针对高程数据特性,提出地面回波强度计算公式,通过统计高程分布概率,人工拟合参数变化曲线,突显目标回波强弱差异。(3)以RCS为影响目标回波强弱的主要因素,对雷达图像进行仿真。在仿真前,提出RCS预计算方法,设计了RCS储存和检索的数据结构,降低实时计算量;在仿真中,改进扫描线求解方法,解决像素点重复计算和遗漏问题;在仿真后,针对图像计算误差,提出基于KNN的图像填充算法,优化图像质量。最终结果图像岸线轮廓与卫星图像基本吻合,目标正确且仿真效果良好,证明了由高程数据生成雷达仿真图像的可行性,该研究成果已成功应用于某型航海雷达模拟器中。