在月球探测中, 星载高频雷达探测仪(HF Radar Sounder)通过月球表面天底点和次表面天底点的回波时延差与强度探测月球分层结构. 电磁波在月球分层结构内散射与传播的建模与模拟, 对于从雷达探测仪回波中提取微弱的次表面天底点回波, 获取次表层结构信息等有重要的意义. 本文基于粗糙面散射的Kirchhoff近似与几何光学射线追踪, 提出月球分层结构雷达探测回波的模拟方法. 根据月球表面地形特征, 由规则三角形网格对月表面地形进行数值剖分, 数值计算月球表面与次表层面的雷达回波, 模拟绕月飞行的星载雷达探测仪对月球表面与次表层结构的探测图像, 分析月球表面特征性物理参数对回波的影响. 本文所述方法也可以应用到火星等其他外星球次表层结构的探测中.