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空间轨道目标干涉逆合成孔径雷达(Interferometric Inverse Synthetic Aperture Radar,InISAR)三维成像对于空间目标识别与监视具有重大意义。通过不同位置部署的多部雷达以及目标的运动可以获得空间目标三维图像,但同时成像过程中也存在一些亟待解决的问题,如空间目标高速运动对于逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像的影响,雷达位置不同导致的ISAR图像之间失配准以及目标与成像系统之间相对斜视对干涉三维成像效果的影响等。针对干涉ISAR三维成像中的上述问题,本文从空间目标高速运动的特点出发,首先研究了空间高速运动目标的二维ISAR成像,然后,研究ISAR图像配准。最后,鉴于目标与雷达之间相对斜视的特点,斜视InISAR三维成像也是主要研究内容之一。首先,空间目标的二维ISAR成像是干涉ISAR三维成像的前提条件,本文在分析空间目标高速运动特性的基础之上,构建了高速运动目标的回波模型,并分析了目标高速度运动对回波、脉冲压缩和ISAR成像的影响。针对高速运动对ISAR成像的影响,本文提出一种利用调频傅里叶变换估计目标速度,补偿目标一维距离像畸变,进而获得空间目标高分辨ISAR图像的方法。其次,图像配准是干涉ISAR成像的关键步骤,本文首先通过空间目标三维成像建模分析了不同雷达所成ISAR图像失配准的成因,即不同雷达接收回波的波程差,或者目标到不同雷达之间的距离差。利用强散射距离单元方位向的调频傅里叶变换估计得到目标相对雷达的旋转角速度,进而根据几何关系计算目标到不同雷达之间的距离差。最后通过相位补偿实现各雷达回波的波程差补偿,并通过仿真模型实验验证了所提出方法的有效性。最后,本文针对目标与雷达之间相对斜视关系的特点,分析并推导了目标斜视对干涉相位的影响,通过迭代收敛的方法补偿掉附加相位以获得各散射点坐标的真实值,并与同样条件下的正视InISAR三维成像结果进行比较。