逆合成孔径雷达(ISAR),作为一种高分辨率的雷达,它能够对观测目标进行全天候、全天时、远距离的成像,因而ISAR 无论在军事还是在民用领域都有着广阔的应用前景。在军用上,ISAR 技术研究可以极大地提高我军对各种军事目标的识别能力,对组建和突防导弹防御系统提供技术指导;在民用上,其可用在无线电天文学中对各种星体进行成像研究,还可用于民航机场的空中交通管制和港口的场面监视等。但是,ISAR 成像研究还存在很多问题,首先是整个研究领域的成果大多是局部性的,很多算法只是针对特定情况,对于导弹,卫星等高速目标,很难得到满意的ISAR 图像。其次,传统意义上,我们采用SAR 系统模型分析ISAR 系统的成像机理,此时,对于ISAR 系统,由于其成像目标为导弹、飞机等复杂几何体,二维目标模型不能全面的反映目标的几何特征,需要在三维模型分析ISAR 成像规律,三维模型将会引入阴影检测、目标转动、偏航等问题。另一方面,在SAR 成像技术研究中,其观测目标(地面)的不同散射点相对于雷达平台具有相同的速度,但是对于ISAR 系统,其成像区域中可能存在不同速度的目标,不同速度将导致不同的距离徙动,从而给目标的方位向成像带来了一定的难度。上述问题要求我们建立更精确的ISAR 成像模型,同时改进传统的SAR、ISAR 成像方法以实现对高速、多目标ISAR 数据的成像算法。本文的主要工作可归纳如下:1、基于电磁理论,推导出了连续、理想导体条件下,目标散 射矩阵的表达式,并和相关理论得到了比较好的吻合,为 散射系数仿真提供了理论支持;2、建立了ISAR 系统的三维模型。传统ISAR 一般基于二维目 标模型,不能很好反映真实情况,本文推导了ISAR 系统 的三维模型,并进行了详细分析,得出了ISAR 成像的机 理,为成像算法研究提供了理论依据;提出了一种用于任 意几何体的阴影检测方法;推导出了目标形状、速度和 ISAR 图像之间的映射关系,并通过仿真验证了该关系的 正确性;