本文利用Modtran软件计算了太阳和天空背景的辐射特性，讨论了不同条件下太阳光谱辐照度和天空背景光谱辐射亮度的差异；结合海浪研究的谱方法，采用蒙特卡罗方法模拟出不同风速条件下的二维JONSWAP谱粗糙海面模型，并将其作为研究对象，利用双向反射分布函数(BRDF)计算了海面对太阳和天空背景红外辐射的散射，并结合海面自身辐射，构建了海面亮带物理模型。通过使用基于显卡(GPU)的并行计算方法以及基于可视化计算的遮挡效应解决方法，计算仿真了不同波段、不同风速、不同观测角度下的海面亮带；综合考虑太阳辐照度、天空背景辐射亮度、海面自身的辐射、大气程辐射以及大气透过率，模拟出3~5μm、8~12的海面亮带，给出三维海面亮带仿真图、不同风浪下二维海面亮带亮度分布图、一维海面亮带散射亮度水平分布图、不同观测角度下三维海面亮斑分布图，并讨论了海面亮带对目标识别的影响。