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本论文的研究工作属于“863”计划重点项目课题——机载气象雷达云雨探测应用系统的一部分。利用飞机平台的高度机动性可以实现对气象系统近距离、高精度的三维实时观测。由于载机平台在探测过程中,因气流、飞行操作等多种因素的影响会出现飞行速度和空中姿态的偏差,从而影响机载雷达探测波束的发射、接收和探测效果,因此对机载雷达进行运动补偿对于提高高分辨率探测资料的可靠性非常必要。在已发表的研究成果中,对于机载气象雷达运动补偿算法,国内尚无相关的研究成果。国外的研究成果也尚未发表。因此,本文的研究有重要的实际应用价值,填补了我国在该领域的理论空白。本论文主要做了以下几个方面的研究工作：(1)运动偏差影响机载多普勒气象雷达探测效果的理论分析——依据多普勒气象雷达的探测原理、雷达信号处理方法以及基数据的获得,分析并论证了载机运动误差影响加载的多普勒气象雷达观测资料的理论成因；根据不同的影响成因将运动误差分为空中姿态变化误差和运动速度变化误差。(2)载机平台运动状态数据的测量、获得及其精度检验——研究验证了载机平台的运动状态用实时飞行速度、俯仰、偏航和横滚四个参数来表述的合理性和可行性；依据惯性陀螺仪和GPS的观测原理,分析了使用GPS/INS组合观测系统来测量和提供载机运动状态四参数的合理性和可行性；分析和检验了某新型双GPS/INS组合姿态方位系统的观测数据并和某著名高精度观测系统的数据进行精度对比,研究结果表明：用于导航的该姿态方位系统可提供载机运动状态四参数的观测并具有较高精度。(3)载机平台姿态变化运动补偿算法的理论研究——分析机载气象雷达观测系统中载机平台、气象雷达和运功误差测量系统分别所属的坐标系及各坐标系之间的转换关系,提出了通过由载机姿态测量数据的坐标系到载机坐标系再到天线坐标系最后到大地坐标系的连续坐标转换,来实现载机平台姿态变化的运动补偿算法；通过在理想个例中的应用,验证了该算法的合理性和可行性；本算法模块仅依靠于运动状态的观测值,因此既可嵌于信号处理系统的前置模块,用于天线平台稳定伺服系统；又可嵌于后置模块,当机械伺服系统出现故障时直接处理观测数据,从而提高观测数据的精度、可靠性及稳定性。(4)载机平台运动速度误差补偿算法的理论研究和仿真验证——依据多普勒频移,提出将载机运动速度分解为沿径向和垂直于径向的速度分量分别进行速度误差补偿的算法；在MATLAB/SIMULATION平台上搭建该机载气象雷达系统的仿真系统,并将所提运动速度误差补偿算法模块内嵌于该仿真系统中；进行了X波段相控阵测雨雷达的实际观测数据和仿真系统补偿结果的对比试验,对比结果验证了该算法用于X波段相控阵测雨雷达观测资料补偿的合理性和可行性；进行了W波段测云雷达仿真系统的理想化试验,试验结果验证了该算法用于W波段测云雷达观测资料补偿的合理性和可行性。本论文研究工作的创新性主要体现在以下几个方面：(1)填补了国内机载多普勒气象雷达运动补偿算法理论的空白,对于后续的工作有重要的指导意义；(2)提出了基于补偿算法从软件层面上对机载多普勒气象雷达进行运动补偿的新思路,弥补了已有基于硬件层面的补偿方法的不足；(3)将用于导航的新型双GPS/INS组合姿态方位系统的观测数据用于机载多普勒气象雷达的运动补偿中,弥补了现用的惯性陀螺单一观测系统的不足,并极大的提高了运动误差的观测精度；(4)搭建了基于MATLAB/SIMULATION平台的机载气象雷达仿真系统并将所研究的运动误差补偿算法模块内嵌于该系统中,在无条件进行外场试验时,实现了算法的仿真验证。