运动目标检测与跟踪技术是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)领域的重要研究课题之一。常规的地面动目标检测(Ground Moving Target Indication,GMTI)方法主要利用运动目标回波特性进行运动目标检测,其中双通道GMTI系统以其良好的杂波抑制性能获得了广泛的应用。但是通道失配以及地形高程等问题会使检测性能下降,同时不可避免的“盲速”效应也约束了双通道SAR检测方法的性能。2003年美国Sandia实验室提出的视频SAR成像模式为动目标检测提供了新的思路。在视频SAR成像结果中,运动目标在真实位置留下的阴影连续直观地反映了目标的运动状态,因而可以通过阴影检测实现运动目标的检测。但是运动目标阴影的形成受多种因素制约,阴影检测算法具有一定的速度局限性。目标跟踪技术能够获得运动目标的运动轨迹,并实现对目标运动参数的估计和预测。由于应用场景多样性的增加以及目标不确定性的加剧,如何实现对机动目标的准确跟踪是这一技术的主要问题和难点。针对上述所提到的问题,本文在视频SAR的运动目标检测和跟踪方面进行的研究工作和取得的进展概括如下:1、研究了对低速运动目标的阴影检测方法,并对运动目标阴影的形成条件以及影响因素进行分析。以美国Sandia实验室发布的对Kirtland空军基地某区域的Video SAR成像结果为例,在未知目标尺寸、起始位置等信息的前提下,利用阴影检测方法,通过图像配准、降噪、背景提取、阈值分割等步骤成功的提取出了运动目标阴影。2、针对背景提取不准确导致的漏检和静止高程目标的阴影增加虚警等问题,利用静止目标成像结果与阴影伴随出现的特性,提出一种帧间信息联合处理的改进方法,利用Sandia实验室的数据验证了改进后的阴影检测方法能够降低漏警率。3、研究了多目标跟踪方法,对典型算法的性能进行分析。根据场景中目标存在机动以及航迹密集的特性,选择合适的算法组合对阴影检测结果进行目标跟踪,得到了多个机动目标准确的目标航迹,并且仿真结果显示,使用改进后阴影检测方法的检测结果能够得到更长时间的准确跟踪。4、针对多通道GMTI方法对通道失配敏感以及干涉相位会受杂波污染的问题,给出一种三通道GMTI算法。此算法将DPCA和ATI结合起来,在提高检测性能的同时,能够减小干涉相位中的干扰成分,从而得到准确的目标定位结果。5、设计了视频SAR仿真实验。采用三通道DPCA/ATI方法成功地从仿真的复杂场景中检测出了运动目标,并获得准确的定位结果。同时,利用阴影检测方法成功地检测出因盲速效应造成漏检的低速目标。最终的检测结果验证了在Video SAR模式下,两种算法的性能存在一定程度的互补。