随着应用需求的不断提升,星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）常常要执行一些高时效性要求的紧急对地观测任务。因此,为了能够快速获得星载SAR的成像结果,本文开展了星载SAR实时成像处理算法研究,并提出了一种子孔径数据录取和子孔径成像处理能够同时进行的序贯实时成像思想,使得在所有回波数据录取结束后,只需要等待最后一个子孔径数据的成像处理时间就能得到最终成像结果,有效降低了最终成像结果的生成时延。通过将所提出的序贯实时成像思想扩展到星载多模式SAR成像处理、高分辨率星载聚束SAR成像处理、星载大斜视条带SAR成像处理和星载方位多通道SAR成像处理中,本文研究的星载SAR实时成像处理算法能够实现从单一成像模式到多模式统一、从低分辨率到高分辨率、从正侧视构型到大斜视构型、从单通道到多通道的单子孔径时延快速成像。1.针对星载多模式SAR实时成像,提出了一种基于子孔径复值图像拼接与变标的实时统一成像算法。所提出的算法可以用一套算法流程对条带、滑动聚束和循序扫描地形观测（Terrain Observation by Progressive Scans,TOPS）成像模式的数据进行实时统一处理,首先每个子孔径数据通过距离向脉冲压缩和方位向处理可以得到部分分辨率的子孔径复值图像,然后分别计算每个子孔径复值图像用于相干拼接的像素点数,最后这些子孔径复值图像可以通过像素点平移进行相干拼接来得到所有录取数据的全分辨率图像。所提出的算法将子孔径序贯实时成像思想结合到星载多模式SAR成像处理中,有效地实现了多模式统一的快速成像。通过计算复杂度分析、点目标仿真结果分析和实测数据成像结果分析可以明显看到所提出算法的优势。2.针对高分辨率星载聚束SAR实时成像,提出了一种弯曲轨道条件下基于图像域相干叠加的高分辨率实时成像算法。所提出的算法首先对回波数据进行子孔径划分来避免方位频谱混叠,然后根据星载SAR弯曲轨道条件下的新子孔径斜距模型,利用方位时间尺度变换和高阶相位补偿来消除由星载SAR弯曲轨道引起的等效速度方位空变。在完成距离向处理后,引入相位转换函数将方位向的双曲相位转换为标准二次相位,同时消除等效速度的距离空变,然后对子孔径信号进行dechirp处理,得到部分分辨率的子孔径复值图像。最后这些子孔径复值图像在图像域内不需要进行平移操作,直接进行相干叠加即可得到全分辨率图像。所提出的算法将子孔径序贯实时成像思想与弯曲轨道条件下的复杂信号特性相结合,有效地实现了高分辨率星载聚束SAR的快速成像。通过计算复杂度分析、点目标仿真结果分析和面目标仿真结果分析可以明显看到所提出算法的优势。3.针对星载大斜视条带SAR实时成像,提出了一种基于子孔径方位频率尺度变换的大斜视实时成像算法。所提出的算法首先利用子孔径线性距离走动校正将子孔径数据的倾斜频谱修正为正交频谱,来削弱距离向和方位向的二维耦合性。然后利用子孔径方位频率尺度变换将星载大斜视条带SAR的子孔径信号频谱等效为星载正侧视条带SAR的子孔径信号频谱来消除子孔径线性距离走动校正带来的方位空变性。之后可采用线性调频变标算法完成距离向处理,并用dechirp处理完成方位向聚焦得到部分分辨率的子孔径复值图像,这些子孔径复值图像通过相干拼接即可得到最终的全分辨率SAR图像。所提出的算法将子孔径序贯实时成像思想与大斜视的特殊构型相结合,有效地实现了星载大斜视条带SAR的快速成像。通过计算复杂度分析和点目标仿真结果分析可以验证所提出算法的有效性。4.针对星载方位多通道SAR实时成像,提出了一种基于子孔径方位频谱重构的多通道实时成像算法。在所提出的算法中,首先对子孔径信号进行方位频谱重构来实现方位解模糊。在消除方位频谱模糊后,可对子孔径信号进行距离单元徙动校正、距离向脉冲压缩和子孔径方位向聚焦处理得到部分分辨率的子孔径复值图像。最后,这些部分分辨率的子孔径复值图像进行相干拼接就能得到最终成像结果。所提出的算法将子孔径序贯实时成像思想与多通道信号的复杂频谱特性相结合,有效地实现了星载方位多通道SAR的快速成像。通过计算复杂度分析和点目标仿真结果分析可以验证所提出算法的有效性。