当一个物体在空间中高速运动时,它的电磁散射特性将会受到速度或者物体本身微动的影响,不同于这个物体在完全静止情况下的电磁散射特性。随着目前飞行器速度越来越快,研究高速运动目标的电磁散射特性问题,以及具有微动特征的运动目标的电磁散射特性,越来越受到国内外研究学者的关注。本文为解决三维空间高速运动目标的电磁散射特性问题,将Lorentz-FDTD方法扩展至三维空间,提出了适用于解决高速平动目标和具有微动特征的运动目标的电磁散射问题的三维Lorentz-FDTD方法。利用该方法得到了运动目标的电磁散射结果,其中包括高速平动目标在近场和远场的电磁散射结果,以及具有微动特征的运动目标的电磁散射结果。该方法是在时域有限差分法的基础上,利用洛伦兹变换给出不同坐标系之间的变量变换关系,包括时间间隔的变换、空间间隔的变换、入射波的变换和电磁场值的变换,并结合三维插值技术得到了复杂目标在多种高速运动状态下的电磁散射结果。针对高速平动目标和微动目标两种情况的电磁散射问题,本文给出了三维Lorentz-FDTD方法的详细迭代公式的推导过程。对于高速平动目标,本文给出了运动偶极子源的辐射场和运动金属球型目标的雷达散射截面（RCS）,并通过与相应的解析解进行对比,验证了本文方法的有效性和准确性。利用该方法,分析了复杂运动目标的电磁散射特性,例如金属椭球型运动目标和金属金字塔型运动目标的电磁散射结果。通过仿真,可得到金属椭球型运动目标的RCS随着速度的变化被调制;金属金字塔型运动目标周围的电磁场分布以及散射场内观测点的时域波形。对于具有微动特征的运动目标,本文给出了圆锥型运动目标在章动和进动微动状态下的计算结果。与已有文献的结果的对比,验证了本文方法的有效性和准确性。利用该方法给出了具有微动特征的球头圆柱型运动目标的电磁散射结果,其中微动状态是进动和章动两种状态的组合。通过对仿真结果中散射波能量的计算,给出了运动目标电磁散射的能量的频谱。通过分析频谱中的峰值频率分布,可得到运动目标的微动特征,从而得到运动目标的微动状态。这为探测识别跟踪不同运动目标提供了理论依据。