机载气象雷达是飞机实时感知航路气象的重要设备。随着科学技术的发展,航空安全对雷达目标探测性能提出了越来越高的要求,但由于雷达天线安装于天线罩内,其天线孔径受雷达罩约束,导致雷达空间分辨率难以提高。采用共形阵天线可以通过增大天线孔径提高方位向分辨率,有助于提高雷达的气象目标探测性能。此外,随着民航发展,航空电子设备逐渐增加,采用共形阵可为机内其他设备提供更大空间,提高空间资源利用率。同时,“翼身融合”技术作为下一代民航飞机的主要设计理念,具有流线感的外形设计,为共形阵布阵创造了有利条件。可以看出,共形阵雷达对气象目标检测具有重要意义。低空风切变作为航空气象领域一种极具危险的气象目标,对航空安全和人们生活有着深刻的影响。当机载共形阵气象雷达探测低空风切变时,需进行杂波抑制,杂波抑制不完全会导致风切变目标检测性能下降。基于此,本论文研究了机载共形阵气象雷达低空风切变检测,主要工作内容如下:首先,论文阐述了共形阵体制下的回波仿真原理,以横柱型共形阵与竖柱型共形阵两种典型阵列为基础,对其阵列流型进行分析,研究了机载共形阵气象雷达的低空风切变信号与地杂波信号的回波构成,并分别对两种典型共形阵的雷达回波进行建模与仿真,获得了共形阵体制下的低空风切变与地杂波信号回波数据,为后续的机载共形阵气象雷达低空风切变检测提供数据支持。其次,设计了一种基于空域角频率补偿的空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing,STAP）共形阵低空风切变检测方法,采用对共形阵回波数据补偿的方式获取独立同分布样本。由于主波束方位向杂波强度最大且多为气象目标分布区域,该方法以共形阵主波束方位角为基准求得各个距离单元的补偿因子,根据其补偿因子对共形阵回波数据补偿,并结合STAP处理器进行杂波抑制,完成共形阵体制下准确的低空风切变风速估计,实现整个低空风切变的危险判定。该方法能够在主波束方位角获取精准的情况下获得准确可靠的低空风切变检测结果,并通过仿真实验证明了该方法的有效性。最后,针对主波束方位角获取不准导致低空风切变检测性能下降的问题,设计了一种基于单距离单元的知识协方差估计半参数（Knowledge Aided Sparse Iterative Covariance-based Estimation STAP,KASPICE-STAP）低空风切变检测方法。该方法无需获取共形阵回波的主波束方位角参数,仅利用待检测距离单元估计共形阵杂波协方差矩阵。首先以共形阵空时回波数据为基础构造字典矩阵,经过多次迭代求解稀疏系数向量,并实现共形阵杂波协方差矩阵的估计,接着利用设计的共形阵空时自适应处理器进行杂波抑制后准确估计风场速度,最后依据风场风速估计结果求得F因子并判定风切变危险性。该方法能够在无主波束方位角参数的情况下仍能获得准确的低空风切变检测结果,并通过仿真实验证明了该方法的有效性。