作为被动微波遥感领域的一项新技术,综合孔径辐射计采用小天线干涉测量合成大孔径天线的思想,能有效地提升空间分辨率,并避免了大口径天线所导致的体积与重量、机械扫描困难等问题。目前,综合孔径微波辐射计已经被应用于陆地、海洋和大气遥感等领域中。反演成像是综合孔径辐射计系统的一项关键性内容。因为综合孔径辐射计干涉输出结果是观测目标场景在频率域上的采样结果,即可见度函数样本。所以如何将可见度函数样本反演得到其空间域的亮温分布图像,是反演成像所需要解决的问题。但是,该问题在数学意义上属于病态的反问题,其解既不唯一,也不稳定。因此,需要结合正则化算法以缓解反问题的不适定性。尽管传统的正则化方法可以获得一个相对稳定的唯一解,但其正则化解依旧存在较大的重构误差,其计算精度和速度都难以满足当前的应用需求。针对这一问题,本论文研究综合孔径辐射计反演成像方法,具体的研究内容如下:（1）对于开阔的海洋区域,其亮温分布具有相对稳定性,可以获取其亮温上限和下限,但是传统正则化方法并没有利用该先验信息。为了获取高精度的反演成像结果,本文提出一种基于亮温上下限的综合孔径辐射计成像方法。该方法利用海洋亮温分布存在上下限的先验信息,将原反问题转化为边界约束的最小二乘问题进行求解。仿真结果表明,该算法能够有效降低开阔海洋区域的重构误差,获得更精确的反演亮温结果。（2）传统的单参数正则化在所有的频带上添加了固定的约束信息,难以保留重构图像的多尺度特征,其反演成像结果的精度难以满足实际需求。为了降低重构误差,本文提出了一种基于多参数正则化的综合孔径辐射计成像算法。不同于传统的单参数正则化方法,该方法引入多个不同的约束项来构造多参数正则化,以反映原始亮温分布的多尺度特征,并通过自适应参数选取方法同时选取多个正则化参数。仿真结果表明,与传统的单参数正则化方法相比,本文方法的重构结果更加接近真实亮温分布,能明显降低重构误差,并且具有良好的鲁棒性。（3）相比于传统的正则化方法,最小二乘QR分解（LSQR）算法具有计算量小、对数据误差的传递压制效果好等优点,但收敛速度不够快。针对此问题,提出利用子空间预处理LSQR算法进行综合孔径辐射计反演成像,加快收敛速度。仿真结果表明,与传统的正则化方法相比,该方法不仅可以降低重构误差,而且对干扰噪声的鲁棒性更强。此外,与LSQR算法相比,子空间预处理LSQR方法在不降低反演成像的精度下,有效提高了计算效率。