本文专注于探索基于稀布节点及时间反演的空中目标探测与成像方法,研究基于稀布节点时间反演技术的基本理论和工程应用,并在稀布节点的情况下对时间反演关键问题进行研究。首先,论文通过数学推导和物理解释对时间反演聚焦过程和其基本原理进行了介绍。然后在信道传输矩阵即多静态响应矩阵的基础上构造时间反演算子,并得到了时间反演探测成像的算子分解法(DORT)伪谱和时间反演多信号分类法(TR-MUSIC)伪谱。随后基于电磁场反转探测成像框架,对多天线激励下的应用场景进行了算法等效研究,最终把全波仿真电磁数据落实到对天线自身端口反射以及系统间传输响应的计算。其次,进一步地对不同的布阵探测成像场景,包括目标两侧稀疏布置传输、以及同侧回波式的应用进行了深入的方法考察,并研究了节点数目、节点间距、目标距离、目标数目以及噪声对探测成像效果的影响,初步得到了探测距离与节点间距的相关性,并对其进行了分析。结果表明在合理布置收发节点的情况下,能实现远距离空中目标的探测成像。更进一步,创新性地将稀布节点与TR-MUSIC算法结合,提出一种特定的节点排布方式,实现了远距离空中多散射中心目标的成像。最后,通过对金属目标的时间反演探测成像实验证明了稀布节点及时间反演探测成像的可行性,为实际的工程应用提供了参考价值。