随着海洋遥感与雷达探测跟踪等技术的迅速发展,海面及海上目标的检测越来越受到重视,尤其是海面舰船的检测已经成为海洋研究的主要内容。由于在实际的复杂海洋背景中难以检测舰船目标,因此通过舰船尾迹来反演舰船目标信息成为了海洋目标检测的重要研究方向之一。本文模拟了舰船开尔文尾迹、二维线性与非线性海面,研究了海洋背景下的舰船开尔文尾迹,最后进行了相应的电磁散射计算。论文主要研究内容分为三个部分:海面建模、舰船开尔文尾迹建模以及海面与舰船开尔文尾迹的电磁散射计算。首先,阐述了海面建模的几种方法,选择了基于海浪谱的方法,给出了常用的海浪谱,利用线性叠加法与线性滤波法,模拟出了不同风速与不同风向下的二维线性海面。考虑到实际海面的非线性,又引入了非线性海面建模的常用方法,即CWM模型(Choppy Wave Model),利用线性海面的结果得到了不同风速下的非线性海面,其所得结果与相应的线性海面进行对比,符合真实情况下的海面特点。其次,选择合适的舰船模型,对舰船尾迹中最常见的开尔文尾迹进行了仿真,得到了不同参数下的开尔文尾迹结果,并结合开尔文尾迹的仿真结果对影响尾迹的因素进行了相应的比较与分析。然后将其叠加在前面所仿真的线性与非线性海面上,分别得到了线性与非线性海面上的开尔文尾迹,又改变海面的风速与舰船的船速,得到了不同风速与不同船速下的海面舰船开尔文尾迹,并对结果进行了分析,得到高海况下低船速的尾迹容易被湮没这个事实。最后,利用Debye公式计算了不同雷达入射波频率下的海水介电常数。然后考虑到本文所仿真海面的特点,在对电大尺寸的海面进行电磁散射计算时,采用了基尔霍夫近似的方法,得到了不同风速、不同风向、不同入射波频率以及不同极化方式下海面电磁散射系数随雷达波入射角、散射角、入射方位角以及散射方位角的分布,并进行了相应的分析。在此基础上,对叠加不同船速的开尔文尾迹的线性与非线性海面进行电磁散射计算,得出了风速、风向以及船速等因素对它们后向散射的影响。