该文以地物目标中的坦克、再入飞行器中战术地地弹为研究对象,以蒙特卡罗法为解决问题的主要方法,研究:坦克红外成像、高温混合气体传输性质(导热系数)、再入过程流场的非平衡特性、光辐射特性等理论建模.由于对军用目标要求快速识别、跟踪和制导,该文对计算机数值模拟中的并行处理进行了研究,以期提高计算速度和反应速度.在地物目标红外热像理论建模方面,该文将蒙特卡罗法、区域分解算法、控制容积法、热网络法和波段模型相结合,求坦克温度场和红外辐射出射度场.在再入飞行器驻点区域光辐射计算方面,该文系统地介绍了直接模拟蒙特卡罗(DSMC)法,提出了气体粒子调整碰撞直径,发展了Borgnakkle-Larson模型.该文在局域热平衡条件下,建立了高温混合气体热传导系数数值实验的物理模型.提出了流场局域化学平衡判据及化学反应和壁面烧蚀的双重控制模型.首次在国内应用直接模拟蒙特卡罗法结合多温度模型,对高超声速再入流场驻点区域内分子的振动、转动的非平衡现象进行了分析.提出了再入飞行器驻点区域附近热致激发辐射、化学发光辐射和壁面辐射的三辐射源控制模型.