合成孔径雷达(SAR)能够在所有的照明/天气条件下产生观察场景的高分辨率微波图像。复杂运动平台SAR以战斗机为载体由于受到外界干扰偏离理想运动状态使得运行轨迹为三维曲线,传统成像算法不再适用。因此如何实现复杂运动平台SAR对观察场景高分辨率成像亟待研究。本文建立了复杂运动平台SAR模型,详细分析了复杂运动SAR与理想运动SAR的区别以及适用于运动误差较小和较大两种情况下的复杂运动成像算法。主要内容分为以下三个部分:首先本文从运动误差、相位误差、多普勒参数和方位向分辨四个方面重点分析了复杂运动SAR与理想运动SAR的区别。在运动误差方面得出方位向回波信号为非线性调频信号,如果不运动补偿将导致方位向的非均匀采样。在相位误差方面分析了不同阶数相位误差对回波信号的影响。在方位向分辨率方面对理论方位向分辨率进行了重新定义:方位向回波信号脉冲压缩后主瓣-3dB宽度。在多普勒参数方面分析了使不同运动模型下得复杂运动SAR的多普勒带宽展宽的加速度容限同时分析了复杂运动多普勒历程的空变性,得出复杂运动SAR需采用BP算法对场景进行逐点成像。然后本文介绍了适用于运动误差较小情况下的复杂运动成像算法:基于IMU实测数据的BP算法。首先通过成像指标得到Legendre正交多项式为该算法高阶拟合的最优基函数结论,然后得出了保证该算法不失效的加速度、速度和位置测量误差容限,此算法只适用于小测量误差情况,当测量误差较大时需要采取基于回波数据参数估计的BP算法。最后本文介绍了适用于运动误差较大情况下的复杂运动成像算法:基于反解Legendre系数强点信息相位跟踪的BP算法。研究了信杂比对相位跟踪算法的影响,得出信杂比门限,重点分析了强点个数和几何分布对雷达位置求解的影响,然后通过设置合适的信杂比和强点个数并通过反解Legendre系数得出雷达平台的斜距史,构造BP算法相位补偿因子并应用于BP算法对场景成像,验证了算法的有效性。