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本文研究海上复杂目标的地波散射特性。目标位于由海水和大气构成的两媒质半空间中，海面有平直（短距离）和弯曲（视距外）之分，而且还要考虑随机起伏海浪的影响。研究内容涉及电波传播和电磁散射理论分析和数值计算两个领域。作者所做工作及主要研究成果如下： （1）研究了FDTD方法在求解两媒质半空间散射问题中的应用。提出了入射波解析设置时的约束条件，利用该条件可以实现非均匀、非平面波的准确设置。研究了Mur吸收边界条件和推广完全匹配层（GPML）吸收边界在有耗媒质半空间中的应用。分别用Green函数和互易原理两种方法导出了近—远场外推公式，并对该公式的适用条件进行了讨论。 （2）基于地波沿随机粗糙面传播的Barrick理论，研究了等效归一化表面阻抗积分的数值计算方法，并对Rotheram地波场计算公式进行修正。在地波程序GRWAVE的基础上，考虑了随机粗糙海面的影响编制了程序GRWAVE1，该程序既可计算地波场幅度又可计算其相位。讨论了地波衰减因子的计算方法。 （3）提出了求解海上目标地波散射特性的近似方法：散射传播分离法。利用该方法对某型号舰船后向散射截面进行了理论计算和分析，经过与Barnum半经验公式得到的结果以及实际测量值对比，符合很好。并对目标与海浪间的相互作用对后向散射截面的影响进行了模拟研究。 （4）提出了求解海上低空目标后向散射特性的一种简单有效方法：海面一次反射近似法。只要对目标在自由空间中的双站散射场进行计算，即可得到海面上任意高度处目标后向散射截面。此外，还提出了目标表面感应电流的等效偶极子模型，利用该模型只需对一个特定高度处的一次反射波进行计算，其它高度处的反射波可解析给出，这不仅节省大量的计算时间而且更便于工程应用。数值例子验证了近似方法及等效偶极子模型的可行性。把近似方法及等效偶极子模型应用于自由空间FDTD方法中并结合散射传播分离法，计算得到了某型号飞机在海上不同高度时的后向散射截面。 （5）利用互易原理和平直有耗地面King et al.的垂直电偶极子地波场公式，以及球形地面Rotheram的留数级数公式导出了求解目标地波散射远场的FDTD近—远场外推公式，并用偶极子模型对该公式的计算精度进行了验证。这种外推方法为检验散射传播分离法的计算精度提供了严格而有效的手段。