合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种主动式微波有源传感器,可以全天时、全天候、远距离获取观测场景的二维图像,在军事与民用方面已获得广泛应用。为获得高精度的目标场景图像,一般要求雷达平台沿理想航迹作直线匀速运动。然而实际情况复杂多变,成像时通常会受到非理想因素的影响。一方面由于大气扰动、平台自身不稳定等原因,雷达平台会偏离理想航迹;另一方面,场景中的目标点也可能存在不规则运动,造成误差。这些非理想因素导致场景中目标点与雷达平台之间存在未知的斜距误差,并以相位误差的形式反映在录取的回波信号中,最终导致成像结果散焦,严重恶化图像质量。为获得高质量的聚焦图像,消除回波中相位误差的影响,研究高精度SAR成像非理想因素补偿方法具有十分重要的意义。基于上述考虑,本文针对高精度SAR成像非理想因素补偿问题,分别针对雷达平台周期性振动、雷达平台不规则运动、雷达平台不规则运动且目标非线性运动等非理想情况下的误差补偿问题展开研究,具体内容如下:1.针对高精度SAR成像时雷达平台周期性振动导致的成对回波问题,提出一种非参数化振动误差补偿方法。通过构建新的振动误差模型,并利用非参数化方法直接估计雷达回波数据中的振动误差相位,再构造相位误差补偿函数来抑制成对回波,从而避免传统振动误差补偿方法中的参数估计,过程简单,计算量小,具有良好的准确性和实用性。2.针对高精度SAR时域成像时雷达平台不规则运动导致的空变误差问题,同时考虑到时域算法较高的运算复杂度,提出一种基于混合坐标系的平台不规则运动补偿方法。首先引入混合坐标系来优化时域成像过程中的插值运算,以此降低时域算法复杂度、提高执行效率。在此基础上,分析并建立混合坐标系下时域成像算法图像域与相位历史的近似傅立叶变换关系,通过高斯牛顿迭代优化解算出平台飞行过程中因不规则运动导致的三维运动误差,实现误差的空变补偿,在补偿平台不规则运动误差的同时兼顾时域算法的运算效率,具有较好的鲁棒性和普适性。3.针对高精度SAR运动舰船成像时因雷达平台不规则运动、舰船目标高度非线性运动导致的相位误差严重两维空变、难以统一补偿问题,在第2点的基础上,提出一种基于混合坐标系的非线性运动舰船空变相位误差补偿方法。首先依据辐射差异,筛选出混合坐标下粗聚焦图像中的多个强散射区域,并估计出各强散射区域的局部相位误差。其次构建误差表征模型,通过多项式拟合得到场景中各像素点空变相位误差。最后利用相位误差信息进行精聚焦成像,实现了复杂情况下的非理想因素补偿。仿真处理结果验证了所提方法的有效性。