本发明公开了一种基于层析原理的分布式MIMO雷达动目标探测方法,包括:建立分布式多基雷达系统模型;对目标探测区域以及回波模型进行离散化,将离散化后的回波信号转化为矢量形式,将观测矩阵也转化为矢量形式;确定每一对发射/接收机对的回波模型,并进行离散化和矢量化;然后将不同发射/接收机对的回波数据进行信号级的融合;根据层析原理和融合后的总的回波数据,得到稀疏重构模型,对稀疏重构模型采用压缩感知SLIM算法进行重构求解,从而得到动目标探测成像结果。本发明技术方案通过将动目标层析成像模型和分布式MIMO雷达动目标探测系统相结合,并使用适当的稀疏融合信号处理方法,达到了降低阵元数目与计算复杂度的目的。