本文主要采用高频算法对覆盖等离子体目标的电磁散射特性进行研究,其中高频算法包括物理光学法、弹跳射线法以及射线追踪算法,覆盖等离子体目标包括覆盖均匀等离子体目标,覆盖非均匀等离子体目标以及覆盖等离子体鞘套目标。物理光学法对于电大尺寸目标的电磁散射问题研究十分有效,其物理概念清晰、易于编程,并且有计算机资源消耗少,计算速度快的优点,但对腔体目标及表面耦合作用强烈的目标无法得到其准确的雷达散射截面结果。弹跳射线法结合了几何光学法和物理光学法,先利用几何光学法对电磁波在目标表面的多次散射进行准确的描述,当电磁波经过多次散射后离开目标表面时,再利用物理光学法对其电磁场进行积分从而求得散射场。弹跳射线法弥补了物理光学法在腔体目标及表面耦合作用强烈的目标电磁散射计算上的短板。把均匀等离子体和特殊分布非均匀等离子体看作是特殊的涂敷介质,结合步进法和阻抗边界条件,物理光学法和弹跳射线追踪法均可对覆盖等离子体目标进行电磁散射计算。射线追踪算法主要应用于覆盖等离子体鞘套目标,基于分层模型,追踪电磁波在等离子体中的传播,得到电磁波的传播衰减和目标的电磁散射。本文通过以下几个方面对覆盖等离子体目标进行了研究:1.结合等效介质理论,利用物理光学法计算了覆盖均匀等离子体目标的电磁散射特性。对于覆盖均匀等离子体目标,将均匀等离子体等效为电磁参数相同的涂敷介质,然后利用涂敷介质物理光学法对其进行计算。同时讨论了厚度对涂敷目标RCS的影响,表明涂敷介质对于RCS的缩减并不是随着厚度的增加而一直增大。2.提出基于弹跳射线法的覆盖特殊分布非均匀等离子体目标的高频电磁散射算法。对于特殊分布非均匀等离子体,对其进行分层,近似把每一层都看作是均匀等离子体,每层均匀等离子体看作涂敷介质,可以等效为多层涂敷介质目标的电磁散射计算。首先结合阻抗边界条件,计算涂敷多层介质目标表面的广义反射系数,然后结合弹跳射线法计算涂敷多层介质目标的电磁散射特性。在弹跳射线法中,采用八叉树法对算法进行了加速,提高算法的计算效率。最后分析了不同等离子体参数对目标RCS缩减的影响,为等离子体隐身技术的发展提供了理论基础。3.采用Navier-Stokes方程组仿真了目标周围的流场。结合计算流体力学,采用双温度7组元化学反应模型的3维无量纲形式Navier-Stokes方程组仿真了目标周围的流场,分析了高度和高度对目标周围流场的影响。通过目标周围流场的计算,可以得到目标周围等离子体鞘套的等离子体特性参数,为后续研究高超声速目标的电磁波传播衰减和电磁散射特性作了铺垫。4.提出利用射线追踪算法计算覆盖等离子体鞘套目标的传播衰减和散射特性。解决等离子体鞘套的非均匀性是本文的难点和创新点。通过对射线的追踪得到不同位置处的电磁参数,假定折射点附近区域的等离子体为均匀等离子体。对于射线追踪算法中由于分层出现海量射线从而导致所需内存大、耗时长的问题,改进的蒙特卡洛方法可以对其进行有效的解决。在计算射线的散射场时,采用拓展的等效流近似方法,可以大大的提高算法的计算精度。最后分析了不同的计算场景下,等离子体鞘套对电磁波的传播衰减以及目标RCS缩减的影响。