本发明提出一种基于分数阶傅里叶变换域模态分解的高分辨ISAR成像方法。该方法首先对运动目标散射点回波中每个距离单元的信号进行分数阶傅里叶变换域模态分解，得到信号各个模态分量；然后对每个模态分量进行魏格纳‑维尔分布，并将各个模态分量的魏格纳‑维尔分布累加，最终得到一个时间‑距离‑瞬时多普勒立方图，那么抽取时间上的一帧即可得到目标的距离‑瞬时多普勒图像。与传统ISAR成像方法相比，本发明方法构造的时频分析不存在交叉项，且具有较高的时频分辨率，有利于进一步提升ISAR成像性能。