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机载斜视合成孔径雷达是近年来SAR领域的研究热点,是因为斜视SAR波束指向和成像范围的机动和灵活性,它不仅可以对前方目标提前成像,还可以对后方目标再次成像,由此载机平台的安全和隐蔽性得到了大幅度提高,与正侧视SAR相比有了明显的优势。国内外对临近空间的研究目前还没有大范围地展开,同时在斜视SAR成像算法及运动补偿技术方面的研究也不完备,所以研究临近空间斜视SAR成像系统具有一定的理论和研究价值。论文对临近空间斜视SAR的系统特性、斜视SAR成像算法及运动补偿技术进行了深入研究。本文主要研究内容和创新点有:(1)建立临近空间斜视SAR平台成像模型。深入研究了临近空间斜视SAR的成像平台特性,包括临近空间SAR系统构造和优点。讨论了斜视SAR成像基本原理包括工作方式、分辨率、合成孔径技术和脉冲压缩技术,然后对斜视SAR回波信号特征如二维耦合性进行了分析。.本部分创新点是讨论在分析机载斜视SAR成像基础过程中考了临近空间场景的影响。(2)提出了二次距离压缩子孔径算法。本文在斜视模式SAR二次距离压缩算法基础上,针对临近空间SAR斜视角较大及大合成孔径等新的环境特征,通过将信号在时域上方位向划分子孔径并频域频带拼接,给出基于子孔径技术的改进SRC算法。与普通斜视下SRC算法成像结果对比,该算法有效地减少了距离向和方位向的耦合,并在成像质量、计算性能等方面优于传统SRC算法,更适合临近空间SAR斜视平台成像。(3)研究了临近空间斜视SAR运动补偿技术。首先对SAR运动补偿中常用的基于调频斜率估计的运动补偿算法和相位梯度自聚焦算法进行详细阐述和理论分析,然后把聚束模式的PGA算法运用到条带斜视SAR中,即实现条带模式SAR的PGA处理,具体过程为:在前章斜视子孔径算法的基础上,将条带模式SAR数据分块处理,然后各子图像分别用PGA进行自聚焦成像,最后再时域拼接各子图像即可完成该运动补偿。