电磁问题中的快速精确电磁场数值仿真研究长期以来广受关注,积分类方法由于数值结果精度较高,在电磁计算领域得到了广泛的研究与应用。　　 本论文主要围绕着国防预研及国家自然科学基金的相关项目,以电磁场边界积分方程作为理论基础,对复杂目标电磁建模中的快速积分方法展开研究。研究对象包括复杂电磁环境(无限大平面分层介质环境)中的目标、电大尺寸目标以及由手征材料、导体介质组合材料等构成的复杂媒质目标。研究目的是将现有的均匀空间电磁场求解算法进行推广,开发有效的电磁计算程序,实现复杂目标的高效电磁建模,解决工程应用问题。论文的主要内容包括以下几个部分:　　 首先,利用传输线格林函数将无限大平面分层介质谱域格林函数改写为通用表达式形式,对二级离散复镜像技术进行改进,在近场区提取准静态,在远场区提取准静态和表面波,实现了对分层介质空域格林函数的精确高效计算。　　 其次,以无限大平面分层介质环境中的导体目标、介质目标、手征目标、导体介质组合目标为对象,从电磁场的基本理论出发,基于等效原理和边界条件,以统一的方法讨论了各类目标表面积分方程的构建。重点研究了具有良好条件数的积分方程算子形式,克服了传统积分方程迭代求解收敛慢的问题。对矩量法(MoM)求解过程中的关键问题进行了阐述,包括:组合目标多区域连接边处基函数的处理、分层介质空域格林函数积分奇异性处理以及激励源设置和后处理过程等。实现了分层介质目标电磁特性的矩量法分析。　　 然后,研究了目标电磁特性分析的快速算法。重点讨论了多层快速多极子技术(MLFMA)在半空间介质散射问题中的推广和实现过程;在预条件技术方面,将基于物理网格的多分辨预处理技术与实镜像MLFMA结合,使得传统PMCHWT积分方程求解半空间介质目标的迭代步数显著减少,加快了数值计算;为了实现大规模金属介质组合目标的快速分析,基于消息传递接口(MPI),开发了一种自动负载平衡的并行MLFMA程序代码。　　 最后,研究了电磁场数值仿真算法在基于高分辨距离像(HRRP)的特征提取与目标识别中的应用。采用自适应交叉近似算法(ACA)和基于几何绕射理论(GTD)的散射中心模型加快计算多角度和多频点的雷达目标回波信号。选择具有平移不变性的修正围线积分双谱(MSIB)作为目标特征,利用主分量分析法(PCA)提取MSIB的主特征分量后再进行目标识别。