雷达的基本功能包括探测、跟踪(定位)和成像。雷达无论在军事还是在民用上现在都有很多的应用,其按照完成某项功能时收发系统是否分置两地被分为单基站雷达和双(多)基站雷达。平流层气流比较平缓而且风向相对固定,空间资源充足,在通信和雷达方面都有很好地应用前景,很早就有学者提出在平流层利用汽艇作为载体用于承载通信或者雷达相关设备。因为汽艇的造价相对比较便宜,便于进行位置控制和设备组网,而且雷达探测或者成像时对所覆盖区域是俯视,经合理设计监视区域内可有效消除盲区,也能满足监视区域内一定飞行高度目标的要求。所以平流层逆合成孔径雷达(ISAR, Inverse Synthetic Aperture Radar)系统有很大的研究价值,但是现今无论平流层通信还是平流层雷达的研究,公开的资料绝大多数都处于理论探索阶段。经过两个月的调研,在现有国内外研究成果的基础上,又在近十个月的努力后,本文主要做了以下几点工作：1.根据现有的平流层雷达系统研究的成果,尝试性设计了平流层ISAR的系统,并对系统中各物理设备部分的结构、功能和工作原理进行了说明。2.针对平流层ISAR系统的地面杂波弱等特点和系统设计的具体物理参数,探讨了雷达在平流层的进行探测、跟踪和成像等功能在理论上的可行性。在新设计的平流层ISAR系统上,用Matlab分别对平流层雷达的探测、跟踪和成像功能进行了仿真,在理论上证明了平流层雷达是可以完成其功能的。3.本文还对雷达的多目标成像、雷达成像目标识别、雷达组网和组网间协作航迹预测等方面做了探讨。本文设计了平流层ISAR系统的初步结构,并仿真了雷达在探测、跟踪和成像上的功能,但系统设计还不完善,系统的工作参数范围还有待于进一步探讨,并且运动补偿、雷达组网和航迹预测等方面今后还需要更进一步的研究。