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随着计算机技术的不断进步，计算机辅助设计已经在工业产品的设计和生产过程中得到普及。目前，采用非均匀有理B样条(NURBS)曲面的建模技术已经成为工业产品建模的主流方法。另一方面，借助于计算机技术的电磁计算方法的出现为工业产品的电磁性能分析节约了大量的成本。基于NURBS曲面建模技术的电磁计算方法是一个紧迫且具有重大理论意义和工程意义的课题。本文紧密结合支撑技术项目，研究了基于NURBS曲面建模的物理光学方法和混合方法，给出了一套针对电大导体目标的基于曲面建模的有效数值方法。本文的主要工作和创新成果可以概括为：
1作为研究工作的基础，本文深入研究了NURBS曲面和贝齐儿(Bezier)曲面的数学特性。分析了将NURBS曲面转化为Bezier曲面的具体算法实现。根据计算需求，研究了标准模型文件中曲面的储存方式。提出了标准模型文件的二次开发工作，并给出了具体实现过程。深入研究了驻相法的基本理论，推导了相关的公式，并进一步推导了矩形积分区域情况下的驻相法积分计算公式，讨论了特殊情况下驻相法公式的修正。为之后的工作奠定了基础。
2根据国外对于基于NURBS曲面建模的电磁计算方法研究现状，研究了基于NURBS曲面建模技术的物理光学方法，推导了相关公式。采用严格的自由空间格林函数，将基于NURBS曲面建模技术的物理光学散射场的适用范围进行了扩展。这一工作为后面基于NURBS曲面建模技术的矩量法一物理光学(MoM-PO)混合方法的实现奠定了基础。
3本文研究了MoM—PO混合方法的两种实现方法：修改阻抗矩阵和迭代电压矩阵。考虑到曲面建模和应用驻相法的要求，采用修改阻抗矩阵的方法实现了基于NURBS曲面建模的MoM--PO混合方法。推导了脉冲基函数下物理光学散射场计算公式，给出了基于NURBS曲面建模的MoM—PO混合方法的基本理论和实现步骤。针对在源(场)点距离曲面很近情况下驻相法失效这一问题，提出采用物理光学区域的混合建模方法加以解决，拓展了基于NURBS曲面建模的MoM-PO混合方法的适用范围。进一步将基于NURBS曲面建模的MoM-PO混合方法应用到电大散射体附近两天线间的隔离度计算中，取得了很好的效果。
4本文针对天线与电大散射平台相连这一更常见的情况，对基于NURBS曲面建模的MoM—PO混合方法解决位于电大散射平台上天线分析的理论和方法进．行了深入研究。推导了RWG基函数和Costa基函数情况下的物理光学散射场。提出采用高斯积分与驻相法相结合解决高速振荡函数的二重面积分计算问题。同时照顾了计算精度和计算速度。积分计算问题的解决使得混合方法中矩量法区域可以采用的基函数形式得到大大的扩展。 5本文对基于NURBS曲面建模的MoM-PO混合方法的计算速度问题进行了深入研究。针对填充阻抗矩阵时在两两子域间都需要优化求解关键点，从而减慢计算速度的问题，提出采用分组求解关键点技术。利用该技术大大加快了修改阻抗矩阵的速度。针对计算天线受扰方向图时对应每个角度需要分别求解关键点的问题，提出插值关键点技术，加快了方向图的计算速度。对于计算方法速度的研究，使得基于NURBS曲面建模的MoM-PO混合方法更加实用。
6本文讨论了在基于NURBS曲面建模的物理光学方法和MoM—PO混合方法的实现中的积分计算方法。比较了高斯积分方法、路德维格积分方法和驻相法在应用中的计算效率，说明了各种积分方法在实际应用中的优缺点。进一步研究了基于NURBS曲面建模的物理光学方法和MoM-PO混合方法中具有重要作用的遮挡判断数值算法问题。考虑到遮挡判断方法、建模方法和积分计算方法紧密相关，分别给出基于平面片建模结合高斯积分以及曲面建模结合高斯积分或者路德维格积分的遮挡判断数值方法。研究了基于曲面建模结合驻相法的遮挡判断方法，提出在参数平面两个方向上分别采用二分法得到阴影边界。这一工作不仅可以得到物理光学亮区，并且为下一步利用阴影边界修正物理光学暗区的散射场打下了基石。