聚束SAR模式是合成孔径雷达成像中的一种重要工作模式,主要用于对较小特定区域进行较为细致的观测,通过调控波束指向,使其长时间照射目标区域而获得更高方位向分辨率。但由于驻留时间较长,载机在驻留时间内飞行的运动误差会对图像造成较为严重影响,这要求对载机的运动误差进行更详细的分析,以进一步研究其运动补偿问题。此外,当对诸如海上舰船等运动目标成像时,若采用传统的运动补偿及成像算法,目标运动会导致成像目标散焦。针对这两个问题,本文开展了聚束SAR成像算法的研究。具体研究内容概括如下:首先详细介绍了载机的各类运动误差,并对各类误差造成的影响进行了分析,然后推导了载机位置的误差,以供后续处理对其误差进行补偿。第二,在对静止舰船目标成像前,首先对机载惯导实测数据进行预处理,包括GPS数据坐标转换及位移数据平滑处理。第三,在斜视模式下,对静止舰船目标采用PFA算法进行成像处理,其中包括:方位向去斜、插值处理,消除距离、方位向耦合等。然后针对PFA成像结果进行相位补偿自聚焦算法,利用PGA算法实现了对高阶相位误差的校正,并添加了子孔径调频率估计,通过MD-PGA的自聚焦处理,实现了距离向相位补偿。采用以上流程对实测数据进行了成像处理,获得了成像目标的图像,实测数据的处理表明了采用方法的正确性。最后,针对运动目标聚束SAR成像问题,建立了散射点模型以模拟舰船形态及运动方程,从而模拟海上舰船的运动。采用首先利用载机运动误差,对载机运动误差进行传统的SAR补偿平台的运动,然后采用ISAR的运动补偿方法补偿目标平移运动影响的混合式SAR/ISAR处理的动目标聚束SAR成像算法。仿真结果表明所提方法的有效性。