将合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术应用于精确制导武器,不但可以有效提高其全天时、全天候的工作能力,而且增加了探测隐蔽和伪装目标的能力。紧密结合我军当前精确制导技术的发展需求,本文围绕SAR回波模拟技术、SAR实时图预处理技术、SAR基准图制备技术和SAR景象匹配技术四个方面开展了研究。本文主要工作及创新点概括如下:1.研究了高动态飞行条件下复杂地形SAR回波模拟方法。针对传统电磁建模方法无法同时模拟地物散射特性差异和地面高程起伏的问题,提出一种结合数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)和正射图的电磁建模方法,提高了三维场景电磁建模的逼真度。详细分析了雷达平台运动误差对瞬时斜距和回波信号的影响,推导了雷达平台存在视线误差时回波信号的二维频域表达式。针对弹载平台的高机动飞行条件,提出一种时频域处理相结合的SAR回波快速模拟方法,并分析了该方法的有效性。2.研究了SAR实时图中相干斑噪声和图像几何畸变的处理方法。主要包括两个方面:(1)针对传统相干斑抑制方法耗时过长的问题,设计了一种在抑制效果和运算速度上折中的相干斑抑制方法;(2)针对弹载SAR多普勒中心频率与地面高程起伏无关的特点,提出将SAR图像方位向几何校正与运动补偿一起完成,然后校正距离向畸变,大幅度降低了几何校正的处理难度。为进一步提高几何校正方法的实时性,对所提方法进行了有效的改进,并根据不同地形区的SAR实时图进行了实验,得到了几何校正方法选取的准则。3.研究了复杂地形SAR基准图制备技术。具体工作为:(1)针对SAR适配区选择制约因素多、参数设计难和适配性预测函数构建复杂等问题,提出一种SAR适配区分层选择方法。该方法通过适配性特征参数的逐层筛选降低了预测函数的复杂度,为选取高性能的SAR适配区提供了参考。(2)针对复杂地形SAR图像特征点提取难度大的问题,提出一种基于DEM和图像叠掩特征的SAR基准图自动制备方法。该方法通过改进的特征点提取方法和两级特征点匹配方法,提高了基准图的制备精度。详细分析了平台运动误差和DEM高程误差对基准图制备精度的影响,为基准图制备方法的实际应用提供了指导。4.研究了SAR景象匹配技术。针对弹载SAR实时图与基准图尺寸大,而且二者的成像角度、成像平台等可能存在差异等特点,提出将图像灰度和尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)特征点结合起来,采用由粗到精的方式完成实时图与基准图的匹配。该方法通过一种基于小波变换和变尺度圆模板相融合的匹配方法,解决了灰度相关法耗时长及对图像旋转和尺度变化敏感的问题,提高了图像匹配的实时性和鲁棒性;通过一种预处理方法和特征点外点筛选方法,解决了SIFT算法运用于SAR图像时出现的问题,提高了特征点的匹配精度,实现了亚像素级的图像匹配。本文基于大量的仿真数据和实测数据,开展了充分的实验验证,展示了本文研究成果良好的实际应用价值。