1 引言
　　現代戰爭中，衛星的作用越來越明顯，對于衛星目標的探測、識別和跟蹤也變得越來越重要。衛星等空間飛行器都有著特定的運動規律，這種規律可以由軌道狀態參數和姿態狀態參數來描述。為了能夠準確實時地對衛星目標進行監視、跟蹤和識別，必須了解衛星目標在工作中的運動狀態變化，這種變化尤其是姿態變化可以反映在衛星目標的電磁散射規律變化上來，因此了解衛星目標在不同運動狀態下特別是在不同姿態條件下的電磁散射規律就變得十分重要，這些規律是進行目標探測識別的重要先驗信息。
　　靜態地獲取衛星目標的電磁散射特性主要有三種方法：第一，根據目標幾何及材料描述進行理論建模和計算；第二，給定工作頻率和極化條件下進行全尺寸目標測量；第三，在微波暗室內對目標的縮比模型進行測量。如果需要動態了解在軌衛星目標的電磁散射規律則需要進行長時間的雷達觀測。從公開發表的的文獻來看，對于衛星目標散射特性研究方法多集中于全尺寸和縮比模型測量，動態觀測也主要通過窄帶地基雷達獲取衛星目標的RCS，當前地基雷達的發展趨勢之一是發展超寬頻帶雷達和脈沖雷達，脈沖雷達或寬頻帶雷達可以獲得更多的被探測目標信息，從而極大地提高雷達的目標探測識別能力。考慮雷達的這種發展趨勢，深入研究衛星目標在不同姿態條件下的寬帶散射特性就顯得十分必要。
　　本文采用FDTD方法針對典型自旋穩定衛星目標在“翻滾”、“俯仰”姿態下進行了時域計算，得到了目標的電磁散射特性隨姿態變化的規律，結果顯示自旋穩定衛星的翻供姿態變化更易引起散射特性改變，這使得翻滾姿態變化成為空間目標識別依據。這些結果將有助于寬帶信號體制地基雷達更好地進行空間目標的探測、識別和跟蹤。
　　2 衛星目標的姿態描述
　　研究或討論衛星等空間飛行器的姿態運動，首先需要建立空間參考坐標系和衛星體坐標系。
　　圖1給出了衛星姿態描述的坐標約定：其中衛星體坐標系{OXbYbZb}的坐標原點O定義在衛星的質心，三個坐標軸Xb、Yb、Zb分別與衛星的慣性主軸一致；軌道坐標系{OXoYoZo}的原點也定義在O處，軌道坐標系的坐標平面為衛星軌道平面，Zo軸由衛星質心指向地心，Xo軸在軌道平面內與Zo軸垂直并指向衛星速度方向，Yo軸與Xo、Zo軸右手正交且與軌道平面的法線平行。這樣衛星的姿態運動就可以用坐標系之間的相對位置變化來描述。本文采用［1］定義的旋轉順序來描述衛星的姿態，即：“翻滾”、“俯仰”、“偏航”。