本人所在团队是郭立新教授(国家杰出青年科学基金获得者、长江学者特聘教授、“万人计划”领军人才)带领下科技部重点领域创新团队，长期从事随机粗糙背景和目标复合电磁散射、逆散射和电波传播等方向的工作。近五年来承担了包括国家科技重大专项课题、“973”、“863”计划、国家自然科学基金、国防预研等国家级项目30余项(总经费达5700多万)。本人作为团队核心成员参与完成了多项与本项目相关的课题研究，现已掌握了多种计算粗糙背景与目标电磁散射的数值、高频及混合方法，在实际粗糙面几何建模、复杂背景与目标复合散射建模方面做了大量的研究。

本人近年来针对复杂电磁环境及地海背景中目标探测、识别等重大需求，开展了复杂环境中目标电磁散射特性仿真研究，目标与典型地海背景、岛岸场景的复合电磁散射及雷达成像研究，导引头近场散射回波特性仿真及信号特征分析研究，融合电磁散射特征和深度学习的复杂环境中目标检测识别研究，建立了复杂目标与背景远近场复合电磁散射及雷达成像仿真模型，自主开发出一套面向用户的复杂环境与目标电磁散射及成像仿真软件，搭建了目标与环境电磁散射特性内外场实验测量系统。

本人主要研究工作如下：

工作一：电大尺寸目标与环境高频电磁散射方法研究

(1) 物理光学快速算法研究

本人针对超电大散射体宽带散射计算的高复杂度问题，研究开发了时域物理光学（TDPO）快速算法，采用时域Gordon积分技术建立了TDPO闭合表达式模型，同时针对天线方向图入射下的目标时域近场散射计算问题，提出了两种天线源入射下的TDPO近场面积分的加速方法：线积分技术和基于局部远场近似的面元法，将传统TDPO算法只适用于平面波入射拓展到了天线波束入射，拓展了TDPO算法的适用范围。已发表SCI论文1篇，凭借该研究成果获得陕西省第五届研究生创新成果展二等奖。

(2) 弹跳射线算法研究

本人针对天线波束入射下复杂目标的近场散射问题，提出了基于射线追踪理论的弹跳射线算法方法，考虑到实际近场计算中的天线照射情况，原创性地提出了一种基于等效镜像源的射线追踪技术，结合前后向追踪技术实现了天线源照射下电大尺寸复杂目标的近场散射快速计算，已发表相关SCI论文2篇。

(3) 目标与复杂背景的复合电磁散射研究

目标与复杂背景的复合电磁散射研究一直是计算电磁学的难点和热点之一，本人首次针对复合场景下的时域近场散射问题开展了研究，提出了一种计算目标与海面复合瞬态散射的TDSBR方法，在此基础上，首次采用TDSBR解决电大尺寸目标与分层粗糙面的时域复合散射问题，原创性提出了时域透射射线追踪模型，解决了射线在分层粗糙面中的传播问题，已发表相关SCI论文2篇。

图5 导弹与海面模型图

图6 电偶极子照射导弹和海面的复合近场散射电场

图7 电大尺寸海面与舰船几何模型图

工作二：基于电磁散射方法的雷达成像研究

本人针对目标与海面的复合散射成像问题，首次开展了时域电磁散射算法与雷达成像算法相结合的研究工作，原创性地提出了一种基于仿真时域电磁散射算法生成雷达图像的方法，首次提出针对调制高斯脉冲作为发射信号的改进匹配滤波算法，在保证图像质量的同时可以大大提高计算效率。该技术有效地将电磁散射算法与雷达成像算法结合起来，可以为成像算法的改进和目标识别算法的研究提供丰富、准确的雷达图像数据，弥补测量数据的不足。已发表相关SCI论文5篇，申请受理专利1项。如图10所示大区域场景下的二维图像仿真，其中仿真频率为15.2GHz，极化为HH极化，入射角为50°，分辨率为0.15 m，场景尺寸为400m×400m。图11给出了方位角为0°下仿真与实测二维像对比，两幅图像相似度为86%，

图10  大区域场景几何模型

(a)实测                                          (b)仿真

图11   方位角0°时大区域场景二维像仿真与实测对比

工作三：基于电磁散射方法的动态回波仿真研究

本人针对现代精确制导武器装备制导末端弹目交会段对近场目标回波数据获取的需求，提出了一种基于电磁散射算法的弹目交会段动态散射回波信号仿真算法，采用时域高频方法对弹目交会过程中目标与背景复合电磁散射特性进行计算与研究，完成了连续波体制和脉冲体制下运动目标近场时域回波仿真建模，申请受理专利1项，开发了包含主要电磁散射机理（镜面反射、多次反射、边缘绕射）的动态散射回波快速仿真求解器，并应用于某研究所承担的大型工业软件项目中，作为其软件产品的时域核心求解器，目前该软件已对外发布。申请人基于该求解器所开发的电磁仿真软件已应用于国内某研究所，并生产了大量T90s坦克的弹目交会动态RCS数据。

图12 T90s近场动态RCS散射仿真示意图

工作四：电磁散射仿真软件开发

本人自主开发出一套面向用户的复杂环境与目标电磁散射及成像仿真软件，该软件主要用于雷达目标电磁散射特性的研究，软件支持主流网格模型的导入显示及导出功能，同时可模拟生成高斯粗糙地面及海面网格模型，支持对导入的模型进行材质编辑。软件采用高频电磁散射算法作为核心求解器，主要包括物理光学算法、弹跳射线算法及物理绕射算法，可分别实现时域及频域散射场的仿真，并支持并行加速技术。可模拟计算典型复杂目标与地海背景的远近场复合RCS，并可进一步基于散射场生成SAR/ISAR图像，同时，软件还具有弹目交会过程中的引信近场回波仿真功能，可仿真弹目交会回波信号及动态RCS。图14为软件界面，表1给出了软件的主要技术指标。

图14 软件主界面

表1 软件技术指标