用15 m的平行光管模拟远场条件对直视合成孔径激光成像雷达(SAIL)的滑动聚束模式进行了研究。基于单点目标回波收集方程，分析了滑动聚束的信噪比特性，理论和实验证实滑动聚束模式可以通过延长有效采集时间长度的方式提高信噪比。

目标漫反射产生的激光回波散斑效应严重影响合成孔径激光成像雷达（SAIL）的成像质量。在体系结构上提出了抑制散斑效应的系统性解决方案，建立了SAIL结构和工作模式设计的理论基础。研究了SAIL中与目标分辨单元尺寸、啁啾波长变化、目标相关性质和接收面光强随机分布有关的散斑统计特性。定义了SAIL光学接收天线的散斑孔径积分场复相干函数，它是天线孔径相关函数和目标分辨单元相关因子的卷积，其宽度就是可实现的孔径合成长度，给出了实现较大的孔径合成长度的发射口径、接收口径和实际孔径合成长度的设计原则，发现和分析了由啁啾散斑移动产生的拍频信号波动。最后建议采用滑动聚束模式来有效使用散斑效应造成较短的孔径合成尺度，因为其光束扫描宽度对SAIL移动距离有放大作用。同时也提出了具有多发射机/多接收机的多通道结构以提高回波散斑光场的探测率。

提出了合成孔径激光成像雷达(SAIL)的一种统一的工作模式, 即激光雷达运动的同时进行光束扫描。同时推导了点目标激光雷达方程, 据此还定义了SAIL二维数据收集方程, 二维数据收集方程组是合成孔径激光雷达的数据产生和收集过程中的完整数学表达, 并给出了统一模式的二维数据收集方程。从统一工作模式可以分解出条带扫描模式、聚束模式、滑动聚束模式和光束扫描模式, 及其相应的简化二维数据收集方程。上述的光束扫描模式是一种激光雷达和被观察面之间相对静止而只采用光束扫描实现孔径合成成像的新方法, 具有特殊的应用范围。