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低空风切变属于一种尺度小、强度大、危害性强、不易监测的极端天气,在飞机起降阶段严重影响着飞行安全。机载气象雷达能够沿航路实时探测低空风切变等恶劣自然现象并实时发出告警,可谓是民航飞机的“双眼”。较传统的脉冲雷达,LFMCW(linear frequency modulated continuous wave,LFMCW)雷达体积小、重量轻,当LFMCW体制机载气象雷达下视探测低空风切变时,低空风切变信号会淹没在强杂波背景中,难以检测。空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)可用于LFMCW体制机载气象雷达中进行杂波抑制,全维STAP处理性能优越,但其运算量难以接受,同时,当存在杂波起伏时,杂波谱发生扩展,低空风切变检测难度加大。因此,本文以LFMCW体制机载气象雷达为平台,分别针对传统STAP方法运算量大、存在杂波起伏时杂波难以抑制的问题,提出了两种降维STAP的低空风切变检测方法。第一,针对目标信号淹没在强杂波背景中,全维STAP运算量较大的问题,提出了一种基于两维两脉冲对消-局域联合处理(Two Dimensional Pulse-to-pulse Canceller-Joint Domain Localized,TDPC-JDL)的低空风切变检测方法。该方法首先利用载机速度和雷达工作参数设计TDPC预滤波器对回波数据进行预滤波,降低杂波功率,同时降低杂波自由度;然后利用局域联合处理对预滤波后的数据进行空时二维滤波,得出风速估计结果,最后利用风速估计结果计算出平均F因子,并进行低空风切变危险性判决。该方法在能够在显著降低运算量的同时准确检测出低空风切变。第二,当杂波存在内部起伏扰动的问题时,杂波谱展宽,杂波抑制难度加大,提出了一种基于扩展因子化-组合空时主通道自适应处理(Extended Factored ApproachCombined Space-time Main Channel Adaptive Processing,EFA-CMCAP)的低空风切变检测方法。该方法首先构造降维变换矩阵对待测距离单元的雷达回波数据进行降维处理,然后构造降维处理器的最优权矢量对降维处理后的数据进行自适应滤波,得出风速估计结果,最后利用风速估计结果计算出平均F因子,并进行低空风切变危险性判决。较传统方法,该方法能够在杂波起伏情况下,准确地检测出低空风切变,同时降低了STAP的运算量。