对地监视飞机可在全天候条件下对地面、海面目标进行远距离、大范围、高分辨率的侦察与监视,获取敌方雷达阵地、炮兵阵地、导弹发射阵地、指挥所、通信枢纽、桥梁、港口、机场等静止目标和海上舰船编队、地面车辆和人员编队等移动目标,是情报、监视与侦察（ISR）系统的重要组成部分。以合成孔径雷达（SAR）成像和地面运动目标指示（GMTI）为主要功能的机载对地监视雷达是对地监视飞机的核心载荷。随着地面防空探测雷达和防空武器性能的提升,在高危险拒止区执行任务的对地监视飞机向隐身化、超高速方向发展,从而对机载对地监视雷达提出了新的需求,如飞机隐身对雷达提出了射频（RF）隐身的需求;超高速对大孔径天线在机上的优化布置及系统架构优化提出了要求;高危险拒止区任务执行要求雷达实现基于SAR图像的目标自动检测,而基于SAR图像的目标自动检测则对大场景多视角图像的高效获取提出了需求。因此,本文重点针对隐身、超高速对地监视飞机对雷达提出的需求,从系统角度对低截获射频隐身,大场景多视角SAR图像高效获取,多输入多输出（MIMO）分布式阵列优化布置、低成本高分辨率空时自适应处理（STAP）系统架构等超高速平台GMTI系统技术进行了研究。具体内容如下:1.从系统角度提出了SAR系统的低截获射频隐身设计方法。基于SAR系统的雷达距离方程和电子对抗设备对雷达辐射信号的截获距离方程,推导出了SAR系统的最大低截获作用距离方程;通过分析SAR系统的最大低截获作用距离方程,提出了低截获射频隐身SAR系统的设计方法;在分析电子对抗设备信号分选过程的基础上,提出了低截获射频隐身SAR系统的工作波形要求;依据低截获射频隐身的波形要求,提出了一种随机变脉冲重复频率（PRF）和脉宽的噪声SAR成像新体制,给出了相应的成像算法,并对其抗干扰能力进行了仿真分析。2.针对传统多视角SAR图像获取方式照射场景小、图像配准难、实现成本高等局限性,提出了一种单次飞行即可获取大场景多视角SAR图像的系统和成像方法。相比聚束或多次飞行等常规多视角图像获取方式,该系统采用多波束,一次飞行就可以获得大场景多视角图像,有效提升了多视角图像的获取效率。提出了基于统一坐标系的改进距离迁移成像算法（RMA）,采用该算法成像后,多视角图像经过固定的时移即可进行配准,相比不同航线飞行获取的多视角图像,降低了配准难度。3.针对超高声速平台下地面慢速运动目标检测对大孔径天线的需求,提出了分布式子阵与正负斜率线性调频信号相结合的MIMO阵列架构及其优化方法,提升了超高速平台雷达对地面运动目标的最小可检测速度。在优化算法方面,针对标准遗传算法易陷入局部最优,收敛速度慢等的特点,对标准遗传算法进行了改进,采用基于全局的自适应尺度变换算子对适应度值进行变换,有效提高了算法的收敛速度和全局寻优能力。将改进的遗传算法应用于MIMO分布式子阵阵列的优化,改变传统用于稀疏阵列优化的遗传算法采用以阵元位置为优化变量的方式,改用子阵间隔作为优化变量,降低了算法实现的复杂度和计算量,进一步提升了收敛速度。4.基于超高速平台的GMTI雷达对方位大口径天线提出了需求,轻薄化天线阵面有利于超高速平台适装大口径天线。低瞬时带宽天线相比高瞬时带宽更易实现阵列的轻薄化,但地面运动目标的精确跟踪及目标识别需要距离高分辨像的支撑。针对这一矛盾,提出了一种基于收发互易低瞬时带宽数字阵列的频带合成高分辨STAP系统架构。该系统架构采用不同的多通道阵列发射不同载频的线性调频信号,阵列收发互易实现了等效相位中心的重合,频带合成过程中无需补偿目标偏离波束中心的相位差,可实现大带宽信号的精确合成,有效解决了低瞬时带宽大口径阵列与大带宽高距离分辨率之间的矛盾。