对于粗糙地面上复杂目标的电磁散射特性研究不论是在雷达探测领域、目标识别领域还是在遥感领域都有着非常重要的应用价值,因此这项研究一直是电磁领域较为复杂但却具有实际应用价值的研究课题。实际情况下的目标往往都不是孤立的,如地面上的坦克、装甲车,海面上的舰船等,因此在对目标散射进行研究时必须考虑地面或海洋环境对目标电磁散射的影响。但是,在经典的散射问题研究时,人们往往将粗糙表面和复杂目标的散射分开来研究。目前用于模拟地/海环境的随机粗糙面的高频RCS的仿真及成像方法已非常成熟,同时,用于计算单独复杂目标散射的高频近似算法也在飞速发展,但是同时考虑粗糙面与复杂目标散射问题的算法却比较少见,这大大限制了理论研究的实际应用价值。为了研究粗糙地面与复杂目标的复合散射问题,本文首先对复杂目标进行高精度三维（3D）几何建模,同时对3D粗糙地面进行数值仿真,然后基于混合的几何光学-物理光学法（GO-PO）对复合目标的散射进行高频预估计算,并根据计算结果对复合目标的RCS特性和SAR成像特性进行分析研究。直接从地面上复杂目标进行部件分解后的几何模型出发,采用空间射线分集技术实现复合目标中各个散射源的分解,然后通过借助属性散射中心模型的形式,正向的确定散射中心模型中的每个参数,最终建立了粗糙面上复杂目标的散射中心参数化模型。最后,对所得参数化模型的RCS特性以及SAR图像特性进行分析研究。这一研究为粗糙面与复杂目标的复合散射提供了一条新的辅助途径,对雷达自动目标识别（ATR）具有重要意义^[1]。本文的内容主要包括:1、研究了实际粗糙地面的数值仿真模型。给出了适用于实际粗糙地面的数学模型以及粗糙地面表面的生成算法,并对其介电特性进行了研究,选用适用于实际土壤表面的四成分模型来计算地面的相对复介电常数。2、研究了粗糙地面上复杂目标的电磁特性高频预估算法。基于混合的GO-PO算法,对粗糙地面上两种常见类型坦克和运输车的雷达散射截面积（RCS）特性以及SAR图像特性进行了分析,并与实测数据进行了分析比较,验证了高频预估方法对粗糙面与复杂目标耦合散射的适用性以及有效性。3、研究并构建了粗糙地面上复杂目标的散射中心参数化模型。直接从进行部件分解后的复合目标的几何模型出发,利用空间射线分集技术对复合目标进行散射中心提取,并根据散射中心幅值的大小对散射中心进行排序、筛选;然后基于属性散射中心模型的形式,对模型中的参数进行正向的确立,最终建立了粗糙面上坦克的散射中心参数化模型,并将其重构SAR图像与实测SAR图像和高频预估SAR图像进行了对比分析,验证了文中建模方法对此类目标的适用性。