作为一种能在全天时全天候条件下获取兴趣区域的二维高分辨微波图像的技术手段,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,Radar)已在遥感技术的各种领域得到广泛的应用。面对不同的应用场景需求,SAR成像技术发展方向呈现多样化的趋势。随着特定应用场景下的成像要求不断提高,单基/双基SAR面临的问题越加复杂:前向加速度带来方位维非均匀采样问题;随着分辨率要求提高,地形高程因素带来的成像误差不再可以忽略不计;机动性导致传统的双基SAR分辨率计算方法失效,同时带来严重的空变性及耦合性。解决相关的成像问题是推动单基/双基SAR成像发展的趋势性需求,对于清晰掌握地表信息具有重要的意义。本文主要针对单基/双基SAR成像处理中的关键节点,开展方位非均匀采样,地形高程因素引起成像误差以及双基SAR的分辨率计算方法失效,如何解耦合、去空变性等相关问题研究,并通过仿真实验对所提理论方法进行验证。主要的研究内容为以下几个方面:1、高速平台合成孔径雷达为满足其运动需求,在方位维存在等效加速度,这导致了方位维非均匀采样的问题出现,同时使得方位维空变性加剧,严重降低了方位维的成像聚焦深度。此时,传统基于匀速直线运动的双曲线斜距模型并不适用于高速平台SAR成像。针对上述问题,本文基于适用性较好的带加速度的斜距模型,提出一种非线性时间变标方法,通过构造非均匀采样空间与均匀采样空间的映射函数,减弱方位采样的非均匀性及相应的空变性。通过上述处理后,获得与传统双曲线斜距模型类似的新的回波数据模型。基于变标处理后的回波数据,传统的距离多普勒、线频调变标等经典SAR成像算法可以直接应用于高速平台SAR的成像处理。2、随着分辨率要求不断提高,对成像区域地形高程因素所带来的相位误差会的忽略导致高分辨SAR成像聚焦结果出现严重散焦。针对该问题,本文提出一种扩展后向投影算法(Extended Back Projection Algorithm,EBPA),减小地形因素带来的相位误差,减弱高分辨SAR斜距历程的三维空变性。本文首先对高分辨SAR成像场景中,地形高程因素带来的二次相位误差进行详尽分析,然后参考传统两步处理中的时频旋转思想,结合时频旋转与样本挑选的办法在频域压缩回波数据,减少后续处理的数据量,最后利用精确的高程数字模型(Digital Elevation Model,DEM)获取精准的斜距历程,结合传统后向投影算法,获取良好的成像聚焦结果。3、通过对地球同步轨道(Geosynchronous Earth Orbit,GEO)卫星运动特点的分析,阐明其对多普勒分辨率的影响。传统的双基SAR多普勒分辨率表达式由于不考虑收发平台加速度矢量带来的影响,并不适用于GEO星弹双基SAR系统。根据收发平台的运动特性对目标的回波多普勒特性影响,本文首先利用梯度方法推导了GEO星弹双基SAR系统的多普勒分辨率表达式,详细地分析了GEO卫星与导弹的空间几何关系及多普勒参数,特别是加速度矢量对多普勒分辨率的影响,然后推导出适用于GEO星弹双基SAR系统的较简化的多普勒分辨率表达式。仿真结果验证了本文所推导多普勒分辨率表达式的有效性。4、以卫星为发射平台,导弹为接收平台(Spaceborne Transmitter/Missile-borne Receiver,ST/MR)的星弹双基SAR成像系统可以具有独特的成像优势,例如覆盖范围广,地理位置限制小,导弹被探测概率小以及前视成像等。然而,相应的构型同样也给星弹双基SAR系统带来成像问题,包括复杂的几何模型建立和聚焦算法设计。在本文中,首先介绍星弹双基SAR的运动模型,分析不同几何构型带来的飞行路径约束;然后考虑导弹平台机动性带来的影响,构建相应的非“走停”假设数学模型,该模型可以避免传统模型中忽略的加速度带来的误差;最后基于上述分析,提出一种二维变标算法以获取良好的星弹双基SAR成像聚焦结果。在不引入任何额外操作的情况下,所提算法可以在二维混合域中同时且完全地消除距离维、方位维及交叉耦合项的空变性。