航海雷达具有探测距离较远,受天气昼夜等自然因素影响较小可全天候使用的优点,是船舶航行特别是夜雾中航行时必不可少的导航设备。目前,雷达在船舶避碰中的地位是不可替代的。雷达模拟器因其灵活多变、可重复利用,被广泛运用于雷达实操训练,成为航海教学和培训的必不可少的手段。海杂波的模拟作为雷达环境模拟不可缺少的部分,可增强雷达模拟器的功能、提升雷达模拟器的真实感。现有航海雷达模拟器海杂波的模拟,多采用近似的数学分布函数,独立点绘制方法来模拟海杂波,无法体现海杂波的时间和空间相关性。此方法模拟出的海杂波与实际情况的雷达海杂波图像有一定的差距,真实感欠佳。为了解决这个问题,本文利用计算机图形学技术,GPU加速等技术,实现海杂波真实感的实时仿真。本文的主要研究工作如下:(1)利用三维海浪建模技术生成合适的三维海浪波面。通过双线性叠加法海浪建模方法建立具有一定真实感的三维海浪波面,并且利用Matlab把抽象的三维高程数据形象化为三维图像。(2)航海雷达海杂波真实感绘制。利用三维渲染引擎(OSG),结合计算机图形学技术,基于雷达成像的几何光学模型,雷达成像算法,及动态纹理更新技术,实现航海雷达海杂波真实感的动态仿真。(3)航海雷达海杂波仿真加速。通过分析程序,提出记忆最大值算法,降低阴影调制算法的时间复杂度,完成CPU运行提速。对海浪生成算法进行CUDA并行运算加速,实现扫描线数据计算的GPU加速。最终实现航海雷达海杂波模拟真实感的实时仿真。本论文通过选取基于海浪谱的海浪建模方法,仿真出具有一定真实感的三维海浪波面;根据雷达成像原理抽象出的几何光学模型,结合雷达成像算法,提出了记忆最大值算法;利用CUDA并行运算对海浪建模进行GPU加速;最终,实现了航海雷达海杂波真实感的实时仿真。