合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种全天候、全天时、作用距离远以及高分辨率的微波成像系统,它的诸多优点使它在军事和民用领域都有着广泛的应用。由于对合成孔径雷达技术在各种情况下应用的不断追求,目前已经发展出了多种不同工作模式下的SAR系统。传统的SAR有两种常见的工作模式:条带模式和聚束模式。随着SAR成像技术的不断发展,结合这两种模式各自的优点,又发展出了滑动聚束模式。滑动聚束模式既解决了聚束模式成像场景大小受限的问题,又解决了条带模式下方位分辨率受限的问题,在成像场景大小和方位分辨率之间能够找到很好的平衡点。因此,滑动聚束模式成像更具有实际研究价值。基于上述背景,本文完成的主要工作如下:(1)从成像几何模型、方位多普勒频率、方位分辨率以及距离徙动等方面分析对比了条带模式、聚束模式和滑动聚束模式之间的区别与联系,总结了滑动聚束模式与条带模式和聚束模式相比,所具有的优缺点。另外,分析并建立了机载滑动聚束SAR成像模型,推导出滑动聚束模式SAR回波信号方程。(2)分析了传统波数域(?K)成像算法,针对大斜视成像,研究了斜视?K算法。以斜视?K算法为基础,采用划分子孔径处理的方法,提出了基于?K算法的方位Scaling子孔径成像算法,解决了滑动聚束SAR成像处理中的方位频谱混叠问题。此外,针对子孔径划分方法,详细分析和推到了子孔径的划分准则,提出了相应的子孔径划分方法。最后通过点目标仿真以及实测数据的处理对算法理论加以验证。(3)基于经典的相位梯度自聚焦(PGA)算法,结合秩一相位估计(ROPE)算法,研究了PGArope自聚焦算法。针对滑动聚束模式下由于合成孔径时间过长而带来累积运动误差的问题,基于划分子孔径减少误差积累的思想,研究了PGArope-MD子孔径自聚焦算法,并对该算原理进行了详细分析。最后通过实测数据的处理对算法理论加以验证。