机载雷达前视成像在飞行器自主着陆、物资空投和地形回避等应用领域发挥着重要作用。目前,机载雷达前视图像主要通过实波束扫描获得,其角分辨率受天线尺寸限制,尚不能满足实际应用的要求。而现有的合成孔径雷达和多普勒波束锐化等雷达成像技术,受到成像机理限制,只能实现侧视和斜视成像,不能实现前视成像。超分辨成像技术能够通过调整机载雷达扫描和波形参数,利用适当的信号处理方法,获得远超越波束宽度的角分辨率,是实现机载雷达前视成像的重要手段。本文针对机载雷达前视超分辨的成像模型、成像性能与成像方法等基础问题,重点研究了虚拟阵列信号模型、超分辨性能界和自相关迭代重构超分辨等方法,主要创新如下:1、建立了机载扫描雷达前视方位序列回波的虚拟阵列并行信号模型,揭示了角超分辨的物理本质是对方位扫描序列回波联合处理实现虚拟阵列孔径的切航迹方向扩展,从而突破了机载雷达前视成像的机理性瓶颈,为超分辨性能界及超分辨处理方法研究奠定了理论基础。2、首次导出了机载雷达前视角超分辨性能界的解析表达式,建立了超分辨性能与雷达系统参数及回波信噪比的定量数学关系,为机载雷达前视超分辨成像系统设计和性能提升提供了理论依据。3、提出了自相关迭代重构超分辨方法,解决了虚拟阵列外推过程中由自相关矩阵特征值分散造成的噪声放大问题,显著提高了多目标角分辨能力。4、提出了频域快速自相关迭代重构超分辨方法,将矩阵求逆运算转化为循环矩阵-向量快速乘积运算,解决了自相关迭代重构超分辨方法的高效计算难题,实现了机载扫描雷达前视超分辨实时成像。上述回波模型和超分辨方法已通过仿真和实测试验数据验证。结果表明,本文提出的超分辨方法不仅可以提高机载扫描雷达前视图像的角分辨率,而且还可以实现实时信号处理,能够用于填补机载雷达前视方向上的成像盲区。