毫米波雷达因其良好的分辨能力与抗干扰性能被广泛应用于精确制导武器系统,利用成像探测、弹体定位等关键技术,可实现制导武器对战略目标的快速精确打击。然而,严重的大气衰减限制了毫米波雷达的探测距离,使得毫米波雷达常用于末制导阶段。针对末制导段宽幅毫米波成像及定位方法的研究能有效提升精确制导武器性能,对未来作战具有重大的研究价值与军事意义。本文围绕末制导段弹体非匀速俯冲运动特性,结合高实时性宽幅成像探测及高精度定位需求,对末制导段宽幅毫米波成像及定位中的关键问题进行研究。论文的主要研究内容如下:首先,针对弹体有限空间资源带来的作用距离、分辨率与成像参数设计相互制约的问题,本文给出了末制导段雷达工作频率、发射信号带宽、信号占空比、脉冲重复频率、脉冲积累数与相干积累时间等成像参数的设计方法,合理利用弹上资源,提升导弹性能。此外,针对远大于波束覆盖范围的大场景成像探测,本文设计了两种扫描策略对该场景进行全覆盖扫描,录取宽幅场景雷达信号回波。其次,针对末制导段弹体非匀速运动特性,本文建立了带有加速度的大斜视成像构型,推导了回波信号数学模型,介绍了一种基于频谱分析的DBS成像算法。该成像算法将包络走动校正与二次相位误差补偿引入DBS成像,并结合多普勒参数估计获取聚焦效果良好的雷达图像,为后续的制导过程奠定基础。此外,针对该算法基于斜距平面成像带来的严重几何失真,本文采用一种快速几何失真校正与子图像拼接方法,将几何失真严重的各波位子图像校正拼接到地距平面,该方法只需少量的插值操作,能够快速获取目标场景宽幅无畸变的地距图像。最后,针对传统弹体定位方法过分依赖于惯性导航系统指示精度的问题,本文介绍了一种基于四面体的弹体定位方法,利用弹体与地距平面目标点、参考点及任意选择的匹配点构成四面体,根据四面体几何关系对弹体相对于目标的三维坐标进行解析计算。地距平面上的三个特征点通过高分辨SAR图像匹配获取,该方法可避免因惯性导航系统精度较差导致弹体定位精度差的问题。本文旨在研究一种末制导段宽幅毫米波成像及定位方法,为精确制导技术的发展提供一些基础。