傅里叶叠层成像术（Fourier Ptychography,FP）作为一种先进的相位恢复技术,以相干光变角度照明为手段,将频谱搬移、相位恢复、频谱拼接以及孔径合成融为一体,利用携带冗余频谱信息的低分辨强度图像通过融合重建实现高分辨强度图像与相位信息的同步恢复,并由此突破光学系统衍射极限,在显微近场高分辨率高通量成像中获得了极大的成功。近年来,傅里叶叠层成像术在远场高分辨成像的探索已陆续出现,但依然缺乏针对该技术在空间遥感应用可行性的系统性研究。因此,本文以未来高分辨空间遥感成像为研究背景,从理论机理研究、重建算法研发、试验验证以及性能评价等多个维度系统探讨了傅里叶叠层成像术的遥感应用潜力,主要工作内容及创新点如下:第一,提出并针对FP框架下的相机扫描合成孔径成像技术进行研究。基于夫琅禾费衍射机理,建立了面向远场应用的傅里叶叠层成像数学模型。深入分析了制约傅里叶叠层成像远场应用的可行性及影响分辨率和重建信噪比的综合因素,研究了激光特性和能量要求、探测器噪声、大气扰动及运动模糊等对重建图像分辨率和信噪比影响的理论模型,由此提出了远场多因素校正算法（Far-filed Multi-factors Correction Fourier Ptychography,FMC-FP）。通过优化目标函数选型、估计光瞳函数以及改进正则化抑制方法等,提升了该算法的鲁棒性,与GS算法、交替投影算法（Alternate Projection,AP）及WFP算法相比,PSNR均有提升最大超过10d B,为傅里叶叠层合成孔径成像技术投入实际空间遥感应用奠定了理论基础。第二,从主动相干成像的散斑形成机理出发,针对散斑对主动相干成像重建图像的影响,将增强型Guamma滤波算法与FMC-FP重建算法结合,实现了对散斑的有效抑制,提升了高分辨率重建图像的质量与信噪比。同时,根据散斑的统计特性、散斑平均尺寸与光学系统参数的对应关系,提出了一种针对实际漫反目标成像分辨率的定量测量方法。采用归一化自相关函数计算平均散斑尺寸,以重建前后平均散斑尺寸之比定量化表征分辨率提升倍率。仿真分析与试验表明:该定量化测量方法的置信度达90%,为傅里叶叠层成像术针对实际目标场景的分辨率提升量化测量提供了具有较高应用价值的手段。第三,设计了FP远场应用的实验室试验验证方案,搭建了相机扫描FP合成孔径成像实验装置,循序渐进地开展了远距离透射式及反射式试验验证。首先,针对透射式实验系统,在约2m处,实现了4×分辨率的提升,证明了FMC-FP重建算法的有效性,在解决视场因素带来的重建退化问题的同时进一步提升了FMC-FP重建算法的鲁棒性。其次,设计并搭建了反射式成像系统,在近9m的距离处,针对镜面目标和漫反射目标,分辨率提升约5×、信噪比分别为34.7d B及32.17d B,证明了FP合成孔径成像技术在远场实现高分辨率成像的潜力。