本发明提出基于约束张量分解的MIMO雷达二维波达方向估计方法,主要解决现有算法计算复杂度高、估计精度差的问题;同时,本发明引入高阶张量模型,有效利用了MIMO雷达多脉冲接收数据的多重线性关系,提高了波达方向估计的精度和分辨率,且无需迭代,计算复杂度低,收敛性稳定,可用于空间目标数目未知情况下的多目标检测跟踪。本方法构造了适用于具有多个发射子阵的MIMO雷达的高阶张量模型,重构该张量模型并对获得的重构矩阵做奇异值分解,使得左奇异矩阵保留受阵列结构约束的范德蒙德结构;根据左奇异矩阵的特殊结构,利用一种类ESPRIT算法从左奇异矩阵的子矩阵中估计出目标来向的相位信息,进而实现二维波达方向估计。