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本发明公开了一种分布式卫星SAR系统非平行航迹补偿方法,主要解决分布式卫星SAR系统中非平行航迹补偿及沿航迹基线的计算的问题。其实现过程为:采用总体最小二乘法对星历位置测量数据拟合,得到成像时间段内卫星航迹的时间参数方程;对航迹位置重采样,得到每一个方位脉冲发射时间的航迹位置坐标;构造平行于主星航迹的新辅星航迹的时间参数方程;对辅星回波数据补偿,得到等效为沿平行于主星航迹的新辅星航迹接收的回波;计算沿航迹基线长度。本发明对星历位置测量数据的拟合能够克服具有短时相关性的GPS测量误差的影响,能为GMTI杂波抑制提供相关性更高的图像对及为运动目标测速定位提供准确的沿航迹基线。