本发明公开了一种空间变速非线性轨迹扩展映射高分辨成像方法，主要解决现有技术无法实现曲线轨迹下调频连续波成像及在大幅宽情况下空变严重，成像质量低的问题。其实现方案是，获取回波信号的泰勒展开；构造二维旋转矫正函数对信号二维波数谱正侧化；构造加速度一致补偿函数恢复信号二维波数谱；利用加速度一致补偿函数对信号进行补偿；采用波数域方位重采样方法对加速度补偿信号重采样；利用一致聚焦补偿函数对重采样后的信号进行一致聚焦补偿，并对其进行改进Stolt插值；利用统一去斜校正函数对插值后的信号依次进行去斜处理和调频斜率扳直处理，得到最终高分辨成像结果。本发明减小了空变，提高了成像质量，可用于雷达图像匹配定位。