雷达目标成像识别包括一维、二维和三维成像。目标一维成像通常是通过宽带探测获得目标散射在雷达视线方向上的投影；目标二维图像是目标在距离向、方位向的二维投影像，两个典型的代表就是用于对静止目标的合成孔径雷达（synthetic aperture radar; SAR）和用于运动目标成像的逆合成孔径雷达（inverse synthetic aperture Radar; ISAR）；目标三维图像是距离、方位与俯仰方向上的三维立体图像。以雷达目标图像为基础，通过提取目标或区域图像的分布、纹理以及参数特征，可以实现对目标属性辨识或观测区域信息解译。

雷达成像之初是采用实孔径成像技术，利用天线波束方位扫描实现方位向的分辨能力，但实孔径成像方位向的分辨率受限于天线的实际波束宽度，因而方位向的分辨率较差。1951年，美国C.威利^[注]率先使用多普勒分析的理论改善了雷达方位向分辨率。1957年8月美国密歇根大学威洛伦（Willow Run）实验室里L.J.卡特罗纳^[注]和E.N.利思^[注]等人通过机载SAR雷达采集外场数据，成功得到第一张聚焦型SAR图像。20世纪60年代，美国西屋公司对轨道目标进行成像，研发出了适用的ISAR雷达。1970年林肯实验室研发出C波段ALCOR雷达在美国投入使用，这是第一部获得高质量ISAR图像的远距离高性能雷达。从80年代开始，SAR图像解译技术开始得到高度重视，美国投入大量经费开展了诸如ADTS（Advanced Detection Technology Sensor）、MSTAR（Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition）、SAIP（Semi-automated IMINT Processing）等关于SAR图像收集与解译的研究项目。21世纪初，美国特拉华大学成功获得目标的三维成像。

合成孔径雷达是通过雷达天线与观测区域（目标）的相对运动，天线在不同位置接收同一观测区域的回波，然后将运动轨迹合成一个大的虚拟天线孔径，并通过匹配滤波原理进行成像处理，从而获得观测区域二维、三维雷达散射截面积分布的雷达系统。从成像原理角度分析，SAR主要利用脉冲压缩技术实现距离向高分辨，依靠运动天线产生虚拟大孔径实现方位向高分辨，最终获得观测区域二维、三维高分辨图像。逆合成孔径雷达的基本原理本质上与SAR类似，它的成像方式为SAR相反，即雷达天线静止、目标相对雷达运动，从而获得目标在方位向高分辨。因此，SAR通常用于机载、星载等运动平台观测地/海面目标，而ISAR通常是用于地基雷达观测运动目标。干涉合成孔径雷达（InSAR）是一种从SAR雷达衍生而来应用于遥感测绘的雷达成像新技术，它通过使用两幅或多幅合成孔径雷达图像之间的回波相位差，生成观测区域的数字高程模型或地表形变图。

以目标识别为最终目的的SAR/ISAR图像解译系统通常由四个部分组成：预处理模块、特征提取模块、目标识别模块、算法性能评估模块。预处理模块包括图像几何校正、增强、锐化等处理；特征提取是对图像中的目标进行检测和测量，建立对图像信息的描述，以能够区分和表征SAR图像内容的有效特征为表达方式；目标识别模块完成对图像特征的分类与识别，给出对于图像的判定结果，算法性能评估模块对目标识别模块的结果进行评估，以进一步修正图像解译系统的算法有效性。

雷达成像识别是一种全天时、全天候、信息丰富的主动式微波遥感成像技术。与传统光学成像技术相比，它具有穿透云雨能力强以及不依赖光源的优点，在地形图像生成、目标探测与侦察、目标识别分类、目标精确打击、国土资源勘查和自然灾害监测等国民经济与军事领域得到广泛应用。例如，用于对地监测的星载SAR系统中有德国的Terra SAR-X、加拿大的RadarSAT2、中国的高分3号等；用于精确制导武器的弹载SAR系统中有德国的EDAS MMW-SAR导引头、美国雷声公司的Ka-SAR导引头，法国研制的MERIC空中目标监视ISAR成像雷达；用于人体隐匿物品检测的三维成像雷达有美国西北太平洋国家实验室（PNNL）研发的宽带全息毫米波成像系统、德国弗劳恩霍夫高频物理与雷达技术研究所（FHR）研制的W波段人体安检雷达等。