逆合成孔径雷达(ISAR)是一种高分辨率成像雷达,能够对飞机、导弹、舰船和天体等目标进行成像,在军事和民用方面都有很重要的意义。ISAR采用大带宽的雷达发射信号获得目标的高分辨纵向距离像,通过相干处理时间内目标相对雷达转动的多普勒频率获得目标横向距离像。由于ISAR成像的目标多数为非合作目标,其运动轨迹比较复杂,而ISAR成像是利用目标相对雷达的转动,不同运动轨迹目标相对雷达转动角度的变化,会对成像带来不同的影响。而且,在对目标进行成像的过程中,有确定的纵向分辨的同时,无法保证ISAR成像的横向分辨与其相一致,这是成像所不希望的。因此,如何能够确定成像的横向分辨率,而且选择合适的采样点数,使其与纵向分辨率保持一致,是ISAR技术的一方面的研究课题。这对进一步获取正确的目标像和进行雷达目标识别具有一定的实用价值。本文研究的主要内容是如何确定ISAR成像的横向分辨率问题,也就是在ISAR研究领域的横向定标问题。文中采用滤波的方法,对雷达所观测的目标轨迹进行有效的去噪、平滑处理。并由处理后的轨迹数据,计算目标相对雷达视线的总转角变化。在已知雷达波长的情况下,确定ISAR成像的横向分辨率,得到ISAR成像的横向定标结果。文章的具体内容可分为以下四方面:首先,阐述了ISAR成像的原理,尤其是ISAR成像的横向分辨率确定及横向定标原理,并从对目标运动轨迹估计的角度出发,给出ISAR横向定标的解决方案。其次,针对ISAR成像的目标运动进行建模说明。分别仿真了ISAR成像过程中常见的非合作目标运动轨迹形式,对目标运动进行了建模,建立了目标运动的常速模型、常加速模型以及机动转弯的目标运动模型。然后,从雷达观测的距离,方位角,俯仰角出发,深入研究了基于目标的运动轨迹模型下的空间位置滤波算法、α-β滤波算法、α-β-γ滤波算法、卡尔曼滤波相关算法对目标的运动轨迹进行滤波,得到了目标较为平滑的估计轨迹信息。最后,从目标的估计轨迹的位置信息中,计算目标相对雷达视线在相干处理时间内的总转角,求得ISAR成像的横向分辨率,进而对ISAR成像横向标定。通过MATLAB软件仿真,验证了横向定标算方法的正确性和有效性,并比较了各种算法的优劣。