目前,随着人们对基本电磁理论和实际水下环境工程应用的深入了解和交叉研究,水下低频电磁波传播特性的研究在各个领域引起了诸多科研人员和学者的关注。同时,对色散介质电磁特性的研究引起了研究人员很大的兴趣,提出了许多的色散介质FDTD方法。低频电磁波具有非常好的远距离传播能力,携带信息多,能量衰减小。通常,目标空间计算达到能量收敛需要2-3个计算周期。但是,随着电磁波频率的降低,必然会使得其波长变长,目标空间计算周期变长,从而会导致目标空间计算消耗时间增加。对于传统FDTD方法,其采用Yee元胞法将整个空间离散成许许多多等尺寸的细小网格,并且差分离散计算公式所能模拟计算的最小尺寸为一个单元网格大小。为了保证计算的精确性,就需要单元网格尺寸足够小。由柯朗条件可知,更小的单元网格尺寸必导致单位时间间隔的减小,继而造成计算消耗时间骤增。这一弊端使得在处理水下大空间中存在复杂结构目标的低频电磁问题时受到限制。为了得到一种具有较快计算速度、较少计算时间消耗、且适用于水下大空间中存在复杂结构目标的低频电磁波远距离传播特性问题,本文基于色散介质FDTD方法,提出一种色散介质的FDTD快速计算技术。该技术采用非磁化色散介质填充问题空间背景,利用无耗和有耗Drude模型模拟空间媒质。同时,引入移位算子法,对常规FDTD方法进行修正,得到该技术方法的迭代递推公式。在满足柯朗条件下,该技术可实现单位时间间隔较大倍数的扩大。由数值算例证明了本技术方法的有效性,并且具有很高的精确性,最大相对误差为4.8%;应用算例给出了水下低频电磁波远距离传播的电磁特性现象。接下来,为了解决数据计算和后期数据结果处理的繁琐问题,减少工作量,本文基于MATLAB图形用户界面(GUI)设计制作了一款水下低频电磁计算及数据处理软件界面。该界面包含参数设置、模型建立、并行计算和数据处理四个部分,其中数据处理包括了数据的转换和电磁场幅度相位分布快照的绘制。本文给出了GUI的基本介绍和软件界面的详细设计制作过程,以及软件界面的使用方法。