本申请涉及一种三维摆动目标的SAR图像重聚焦方法、装置及设备，通过基于目标与背景的能量差异，根据SAR三维摆动目标图像构造代表三维摆动目标的直线集合，并将直线集合中的各方位向直线分别作为多分量线性调频信号，通过分数阶自相关计算各多分量线性调频信号对应的最佳旋转阶数集合，接着在各方位向直线上，通过在其对应的最佳旋转阶数集合下进行分数阶傅里叶变换逐一聚焦其多分量线性调频信号，得到各所位向直线对应的聚焦信号，最后将各聚焦信号分别替代对应的方位向直线，得到重聚焦后的SAR三维摆动目标图像。采用本方法可以对三维摆动目标的空变散焦SAR图像进行有效重聚焦。