现代军事已将高精度跟踪、制导和目标识别作为先进武器的发展方向,采用各种手段发现和隐藏军事目标散射特性是武器设计和使用中必须要考虑的问题。随着涉及的军事目标日益复杂化,探测精度要求的不断提高以及波段将不断扩展,对红外、激光辐射与目标散射特性的深入研究和要求也更为迫切。双向反射分布函数(BRDF)可以用来评估各类材料表面的可见光、红外激光双向反射、吸收和辐射特性。它主要由表面粗糙度、介电常数、照射或反射波长、偏振等因素决定。双向反射分布函数在光波段和微波段的散射、辐射以及遥感等领域得到了广泛的应用,并已经扩展到了计算机视觉等新兴的研究领域。实际表面通常都是不规则的、高度随机变化的,而表面的散射情况与表面形状有很大的关系,这就需要有一种能够研究不规则表面的工具。分形理论(Fractal Theory)是研究和处理具有标度特征的不规则图形的强有力工具,其能够通过简单的参数描述表面形貌的复杂程度,分形理论提供了一种从微观分子到宏观尺度描述表面形貌的有效手段,因此通过分形理论研究表面BRDF,能够准确地反映出材料表面的光散射特性。在本文中结合分形理论,采用二维FBM分形函数来模拟二维实际粗糙表面,利用基尔霍夫近似给出了FBM粗糙面的电磁散射场和散射截面的计算公式,数值计算了散射截面,并与高斯相关分布和指数相关分布粗糙面的散射结果作了比较。参考一些文献,选取了分维参数对二维FBM粗糙面的BRDF进行了模拟。对双向反射分布函数实验台在可见光波段和红外波段进行了标定与误差分析,对四种金属基表面(泡沫铝、铝基石墨纤维、镁基石墨纤维、碳纤维铝)、花岗岩和卫星涂层在可见和红外BRDF的数据进行采集和分析。对双向反射分布函数实验台加可控温装置,选取铜表面在可见光波段和红外波段对其从室温到500oC进行了测量,并对测量结果进行了分析。