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双基地合成孔径雷达(BiSAR)作为传统单基地SAR的延伸,由于其自身的灵活性和对低散射截面物体的探测成像能力,大大地拓展了SAR的应用范围。具有移变(translational-variant)特性的星机联合双基地合成孔径雷达(SA-BiSAR)作为双基地合成孔径雷达应用的新方面,不仅能获取多角度目标散射信息实现对目标区域成像,而且具有系统灵活,观测范围大等优势,是当前雷达成像应用的研究热点。本文基于SA-BiSAR特点,主要进行了成像算法和运动补偿算法的研究,主要内容为:1.讨论SA-BiSAR成像的基本问题:讨论分析了星载平台的运动轨迹,并以此为基础将星载平台和机载平台用同一个成像坐标系表示,消除了地球自转的影响,并推导了波束同步的相关公式;介绍了SA-BiSAR的成像原理并分析了空间分辨率。2.提出了适用于平飞模式下的SA-BiSAR成像算法:分析推导了平飞移变模式下的距离历史,并在此基础上提出了改进的RD算法,针对图像出现的畸变,分析了产生的原因并提出了基于反演投影法的校正算法,最终得到了良好的成像效果。3.提出了适用于任意模式下的SA-BiSAR时域成像算法:考虑距离历史的空域截断误差,在变尺度逆傅里叶变换算法(SIFFT)的基础上,提出基于非等间隔校正的SIFFT(NUSC-SIFFT)算法,使之适用于较大场景成像,最后利用距离分块算法得到大场景下的成像结果。4.提出了适用于任意模式下的SA-BiSAR频域成像算法:利用距离历史的空域和时域混合展开,得到简洁的距离历史近似表达式,并利用驻定相位原理(PSP)得到信号的二维频谱的解析表达式。在聚焦过程中,通过在不同域中的相位补偿,最终得到聚焦良好且位置正确的目标成像结果。5.分析了双基地SAR运动误差的影响,得出影响聚焦的运动误差方向,大大减少了运动误差的搜索范围。通过对比分析,提出了以图像最小自相关方差作为图像质量的评价准则,并以此为基础提出了基于图像质量的搜索算法,从而对运动误差进行估计和补偿,仿真结果充分显示了该算法的有效性和适用性。6.提出了一种基于参数估计的运动补偿算法,通过简化误差来源,推导了速度误差对回波相位的影响,通过提取不同强点的相位信息,利用二次DCFT估计得到与速度误差有关的系数方程,通过矩阵反解求得速度误差,最终取得良好的估计精度和补偿效果。