随着降噪技术的发展,使只用声学方式探测水下运动体受到了限制,同时促进了一系列的非声探测技术的发展,其中电磁波尾迹探测技术逐渐成为关注的重点。目前,这种探测技术研究重点为基于水动力学的尾迹建模和基于扫描方式的雷达成像两个方面,对建模和成像之间的电磁波与粗糙海面相互作用(即对电大尺度粗糙面电磁波散射机理)研究略显不足。本文在建立散射目标模型的基础上,分析研究了电磁散射算法和散射波的特点。首先,目标建模主要包括海浪建模、尾迹建模和蒸发波导建模三部分。海浪建模工作内容是对比不同海谱特点并选取适用于本文研究目标的建模理论、技术和方法;尾迹建模工作内容是对水下运动体不同尾迹进行仿真分析,同时使用射线方程回溯积分计算尾迹与海面的相互作用;蒸发波导建模工作内容是建立蒸发波导模型,并研究蒸发波导对电磁波传播和目标体周围环境的影响。其次,选取适合于尾迹模型的算法,并对算法中的不足之处进行修正。入射选取锥形波为入射波,以减少有限目标区域的截断效应;用基尔霍夫算法来计算一维粗糙面和二维粗糙面的散射强度,考虑到算法对电磁波掠入射时粗糙海面遮蔽情况处理有不足之处,所以基于电磁波传播主区和电波绕射理论来修正传统遮蔽函数,并应用到电磁散射计算中;在散射波强度分析基础上增加相位信息处理,本文使用庞加莱球对回波极化特性进行分析,增加了目标散射特征细节。最后,统计海面散射参数随温度、盐度变化的影响;在蒸发波导的条件下,使用遮蔽修正后的基尔霍夫近似法对海面和水下运动体尾迹进行电磁散射计算,计算中考虑海面不同探测方位、不同频率、不同角度等的运动体尾迹电磁波探测;分析总结了尾迹散射回波的极化特性变化规律。