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近年来SAR系统向着小型化和高分辨的方向发展,运动误差对成像的影响越来越突出,精确的运动补偿成为高分辨SAR成像工作的重点和难点。GPS和IMU等运动传感器可以直接测量雷达天线相位中心的运动信息,在SAR系统中广泛使用。其中GPS的定位误差不会因时间累积而发散,但是数据率较低,且在非差分模式下定位精度较差;IMU的定位信息具有高精度、高数据率的长处却也存在误差随时间累积的弊端。将GPS和IMU数据融合成为高分辨SAR运动补偿的主要研究方向。本文主要研究了使用GPS和IMU单元——加速度计进行运动补偿实现高分辨SAR成像的方法。为完成数据融合的目的,先后对结合运动补偿的成像算法、GPS和加速度计的数据预处理以及插值的融合方法进行了探索和研究。具体的研究内容和取得的研究成果如下:(1)对FMCW SAR回波和运动误差建模,分析高分辨SAR对运动补偿的精度要求;研究精确聚焦的RMA成像算法,在已有改进算法的基础上,增加基于回波数据的自聚焦补偿剩余相位误差,并估计运动参数补偿距离空变误差,提出改进的RMA算法作为运动补偿实现的算法平台。(2)研究了GPS和加速度计的数据预处理流程,在此基础上分析了GPS和加速度计定位的性能,为后续研究GPS和加速度计数据融合方法提供技术支撑。分析运动状态下重力加速度分量对定位的巨大影响,研究了运动中加速度计重力分量的补偿方法,提出了利用GPS信息估计重力加速度分量的方法。(3)提出了两种加速度计与GPS数据融合的插值方法,在理论分析基础上对比实测定位数据比较了两种插值融合方法的效果。最后将两种数据融合方法用于运动补偿中,与单独使用GPS的运动补偿进行对比,验证了基于位置插值的融合方法在精确运动补偿中的有效性。