星机双基地合成孔径雷达(Spaceborne-Airborne Bistatic SAR, SA-SAR)是以卫星作为发射平台、飞机作为接收平台的双基地SAR系统,该系统是当前雷达成像应用的研究热点,其不仅能对目标区域成像,而且可获取多角度目标散射信息,提高目标分类识别能力。本文基于星机双基地SAR的特点,主要研究适用于该系统的成像算法,内容有:1.从星机双基地SAR系统收发平台间几何结构复杂、运动速度差异显著的特点出发,介绍SA-SAR系统成像理论模型、研究系统斜距史模型并分析其独特的参数特性,如系统空间分辨率,多普勒频率等,从而为研究系统成像机理与算法、分析成像质量打下理论基础。2.提出一种适合平飞和小角度斜飞模式下的星机双基地SAR成像算法。首先分析推导平飞模式下的斜距史,并在此基础上提出改进的Chirp Scaling算法,针对图像出现的畸变,利用反演投影法进行畸变校正,最终得到良好的成像效果。最后将平飞模式扩展到更为复杂的小角度斜飞模式,仿真结果证明该算法在小角度斜飞模式下依然有效。3.提出一种适用于大角度斜飞模式下的星机双基地SAR频域成像算法:利用斜距史的空时域展开和Air-Phase方法,得到回波信号简洁的二维频谱解析表达式。在聚焦过程中,通过相位补偿和反演投影,得到聚焦良好且位置正确的目标成像结果。4.针对更为复杂的大角度斜视非平行任意移变模式,提出一种基于频域展开的星机双基地SAR频域成像算法:首先建立大角度斜视非平行模式下的距离历史,接着针对传统的LBF及E-LBF求解该系统频谱所存在的不足,利用Air-Phase方法得到更能真实反映系统频域特征的二维频域模型。在此基础上提出一种基于频域展开的成像算法。点目标和面目标的仿真结果表明该算法在大角度斜视、星机非平行模式下,依旧能够得到高质量成像结果。