逆合成孔径雷达(ISAR)成像是一种重要的动目标高分辨成像技术,被广泛应用在军事和民用领域。随着目标自动识别技术的发展,ISAR获取的高分辨图像往往作为识别系统的输入,用于提取目标信息。这要求ISAR图像不仅能提供清晰的目标形状,而且要提供精确的目标尺寸信息。由于ISAR的观测目标一般是非合作、不可控的,而ISAR成像的方位向分辨能力又来源于目标运动产生的多普勒差异,所以ISAR图像的方位向尺寸无法直接得到,而是要经过一个特殊的处理过程——横向定标。总的来说,横向定标处理可以分为两个主要过程:一是从回波或图像中估计出目标的运动参数;二是根据具体的成像算法机理,利用这些运动参数计算出图像方位单元的物理尺寸,即方位定标因子,然后对ISAR图像进行比例调节和尺寸标注。本文分别对平稳运动目标和机动目标ISAR图像的横向定标方法进行研究。对于平稳运动目标,对其成像的距离——多普勒(RD)算法机理较为简单,RD图像的方位定标因子计算方法无需过多关注。因此对其进行横向定标的关键是精确估计其运动参数,即等效转速。考虑到现存估计方法在精度、效率和适用性上的局限,本文针对慢动目标和复杂结构目标这两种特殊却常见的目标成像场景,探索更精确的转速估计方法。慢动目标的转速往往较小,现有方法往往受限于傅氏变换的分辨率限制,估计精度难以达到横向定标要求。本文结合迭代自适应谱估计(IAA)算法,基于现有的2阶离散多项式相位变换(DPT)估计,提出一种能够精确估计慢动目标转速的IAA-DPT算法。至于复杂结构目标,由于估计其转速时往往难以找到孤立散射点,许多非线性估计算法容易受信号分量间交叉项的影响而导致估计偏差。本文引入多时延离散多项式相位变换(MDPT)思路,结合Keystone变换,提出一种能够处理复杂结构目标ISAR成像定标问题的MDPT-KT估计方法。两种方法的精度与有效性均通过仿真和实测数据实验进行了验证。由于机动目标对应成像算法的机理与RD算法不尽相同,因此横向定标的两个过程都需要特别关注。首先,本文以匀加速转动模型作为机动目标成像的等效运动模型,探讨了机动目标ISAR成像的回波形式,分析了目标初始转速和角加速度与回波相位系数之间的关系。基于相位系数估计和散射点配对思想,本文提出了一种新的机动目标运动参数估计方法。然后,针对机动目标成像中最常用的距离——瞬时多普勒(RID)算法,本文探讨了瞬时RID图像的方位定标因子计算方法,并与RD算法进行了对比。接着,本文探讨了一种新颖的机动目标成像算法,即距离——调频率(RCR)算法的成像与定标机理。针对RCR成像算法中存在的两个主要问题,即距离引起的图像畸变补偿和方位比例因子的选择,本文结合其定标过程提出了解决方法,完善了RCR成像处理算法。最后,通过对机动目标的仿真与实测数据实验,验证了上述估计算法、成像算法与定标方法的有效性。