星载合成孔径雷达是以卫星为平台的。卫星沿着轨道运动,雷达以一定的频率发射接收脉冲信号,这就相当于天线顺序地从一个阵元位置移到下一个阵元位置,在空间形成一个“虚”的长孔径。最近,西方发达国家成功研制了星载合成孔径雷达系统,并且已经用于军事装备。目前,最常用的星载合成孔径雷达的工作模式是条带模式和聚束模式。条带模式可以进行大面积成像,但其分辨率受到限制,聚束模式可以达到很高的分辨率,但是其成像范围却非常有限。本文描述和分析了了滑动聚束模式,它可以通过控制天线辐照区在地面移动的速度来控制方位向的分辨率,其成像的面积要比聚束模式大,并且其分辨率可以高于相同尺寸天线的条带模式的分辨率,从而在高分辨率和大面积成像上做出很好的权衡。本文在星载滑动聚束模式成像机理的基础上,推导了点目标回波方程,分析了其分辨率与测绘带宽,然后简要介绍了聚束模式、条带模式,进而对滑动聚束、聚束和条带三种模式的分辨率和测绘带宽进行了比较,归纳出了它们之间的关系,并说明了滑动聚束模式的优势。在回波建模中,本文根据滑动聚束模型的点目标方程,确立参考坐标系,再由轨道参数,建立轨道模型,进而推导出星载条件下卫星与目标点的中心斜距和任一时刻的斜距计算方法,并加入了地球旋转和卫星偏航的因素,修正了卫星速度、中心斜距和斜视角,使得回波模型更加贴近实际情况。在对Chirp Scaling (CS),非线性CS和频率Scaling三种成像算法适用范围和特点进行分析比较的基础上,本文提出了改进的算法:用相位四次项完成距离向压缩的问题,满足大面积且高分辨率滑动聚束模式成像的要求;采用对方位向压缩的方法,避免了脉冲重复频率过高,使成像算法更能适用于实际情况。在结果仿真时,本文还引入了系统模糊度计算来推导脉冲重复频率,避免脉冲重复频率过高,另外推导了脉冲重复频率的上下限,使得仿真的结果可靠且稳定。最后,本文对于正侧视以及加入地球自转和卫星偏航的情况进行仿真,验证回波模型和成像算法的正确性。针对不同斜视角情况下采用不加窗或者加窗的操作,以验证成像算法在较大斜视角下的可靠性和稳定性。大量的实验结果证明了本文所建立的回波模型和提出的成像算法对于滑动聚束星载合成孔径雷达是可靠且有效的。