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机载SAR是以信号处理和精确运动补偿为前提条件的高分辨率成像雷达。由于载机在飞行过程中不可避免的会偏离理想运动状态而产生运动误差，直接引起雷达回波信号的相位误差，损害成像质量和分辨率，因此SAR运动补偿技术是获得高分辨率成像的关键。本文对基于运动参量的机载SAR运动补偿理论与技术进行了研究，主要内容及结论如下：
论文定量分析了SAR成像对天线运动误差的要求，分别就天线平移运动、杠杆臂校正和天线指向运动三方面进行了讨论。对载机沿航向的偏移和沿视线方向的偏移同时存在恒定速度误差、匀加速运动和正弦速度误差三种误差的情况进行了分析和研究，给出了相应误差的允许范围，并分析和研究了运动传感器的相关误差，给出了满足SAR运动补偿需求的允许范围。
考虑到系统实时性和稳定性的要求，用一种新的方法推导了四元数与姿态角的变换关系，并根据此关系将四元数算法应用到SAR运动补偿中，仿真算例表明了基于四元数的方法能减少SAR运动补偿中复杂的三角函数运算，提高了运算效率，增强了系统的实时性。
初始对准是捷联惯性导航的关键技术之一，初始对准的精度直接影响导航系统的工作精度。论文提出了一种改进的UKF方法，并将其用于捷联惯性导航系统的非线性静基座初始对准中，通过仿真实验将其与EKF滤波方法、传统的UKF方法、比例SSUKF方法所得的结果进行了比较，结果表明本文提出的新方法能进一步改善滤波效果，在大方位失准角的情况下获得很好的估计性能。
此外，论文还分析和研究了捷联惯性导航系统的力学方程编排和惯性仪表的误差，建立了IMU/GPS组合导航系统的状态方程和量测方程，设计和开发了用于机载SAR运动补偿的组合导航实验系统，并对设计的组合系统进行了大量的静态实验和车载实验。实验结果表明，该组合系统在动、静态情况下均能获得很高的精度和性能，为机载SAR运动补偿系统的设计和实现提供了支持，系统的软硬件设计是成功的。