合成孔径雷达(SAR)是一种主动的、全天时的成像雷达，在军事侦察、海洋应用、地质勘探、林业生物量估计、地形测绘、农业统计等领域具有重要的应用价值。在现在信息社会中，小型化，低成本的雷达观测系统在军事和民用领域的作用日益显著，小型化成为了SAR技术发展的紧要需求，而基于惯性测量器件的微小型SAR运动补偿系统是将SAR小型化的一项重要技术，随着材料制造工艺的发展、微机电技术不断进步，微机电系统惯性测量系统(MEMS IMU)逐渐进入应用领域，因为MEMS IMU的小体积、轻重量、低成本的特性，它在SAR运动补偿技术中所占地位越来越大，但是MEMS IMU的误差相对传统IMU较大，不能满足SAR运动补偿的要求，要对MEMS IMU进行处理。本文根据目前微型惯性系统和机载SAR运动补偿技术的发展现状，对使用MEMS IMU的机载SAR运动补偿技术进行了研究。主要研究内容及成果有:　　1.基于机载SAR运动补偿要求，对MEMS IMU误差进行了辨识和分析。研究了MEMS IMU的误差组成，着重分析了MEMS IMU的随机误差，研究利用Allan方差分析法来分析MEMS IMU的随机误差，对几种随机误差进行的辨识。针对机载SAR运动补偿系统，分析了MEMS IMU测量误差对SAR造成的影响，然后对载体运动误差对雷达回波相位的影响进行了分析并且研究了机载SAR运动补偿系统对运动误差测量精度的要求。　　2.针对以往利用IMU直接应用数据，没有考虑IMU中的随机误差，考虑方法解决存在于MEMS IMU中的随机误差问题，引入了时间序列的知识理论，利用时间序列分析的相关理论，对MEMS IMU原始数据进行了预处理，使之满足时间序列的建模要求，然后对MEMS IMU的随机误差进行建模，利用建模的模型，设计卡尔曼滤波方程，进行卡尔曼滤波，减小了随机误差，提高了MEMS IMU的精度。　　3.实现了MEMS IMU与GPS组合处理算法，并将其运用到机载SAR运动补偿中。系统先通过对MEMS IMU随机误差进行建模滤波，提高MEMSIMU的精度，然后利用MEMS IMU和GPS的数据融合获得载体的姿态信息，对SAR进行运动补偿。通过实验数据对比，对随机误差建模滤波后的数据比未建模滤波的数据，运动补偿精度更高，证明了方法的可行性。