因具有全天时、全天候、全球观测能力,以卫星等空间飞行器为运动平台的星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）已成为一种不可或缺的空间对地观测手段,这一技术已在文化遗址保护、海洋监测、军事侦察、地质测绘、农林业勘察、环境及灾害监测等领域发挥着非常重要的作用。1978年美国成功发射第一颗星载SAR卫星（SEASAT）以来,世界各国相继研制并成功发射了多颗SAR卫星。新模式、新体制、新技术的出现使得星载SAR具有宽幅、高分辨、多维度特性,从而推动着星载SAR蓬勃发展。我国在星载SAR技术领域起步则较晚,星载SAR影像数据在很长一段时间内都无法自给自足。近年随着国内高分辨率对地观测系统重大专项启动实施,SAR卫星在轨数量不断增多,2016年高分三号成功发射使我国天基遥感进入全天候、定量化、米级应用时代,极大提高了国内SAR遥感数据供给。但一方面国产星载SAR卫星器件性能相比国外偏弱,另外星载SAR成像处理和几何处理分属两个不同领域,很难实现有效协同处理,导致国产SAR卫星影像的几何处理精度不够,长期受到几何质量差的诟病,而几何定位精度是直接决定SAR影像应用效益能否彻底发挥的关键因素之一,因此建立一套完善的星载SAR高精度几何处理方法体系迫在眉睫。本文旨在实现星载SAR（特别针对国产SAR）分米级的几何定位精度,建立一套完善的星载SAR高精度几何定位处理方法,包括端到端误差精细建模、顾及成像处理停走近似对几何定位引入误差建模与补偿、基于几何定标场的几何定标、无几何定标场支持的星载SAR几何定标、立体SAR处理等,展开研究:1)星载SAR全链路几何定位误差源特性研究系统研究了星载SAR对地观测过程中受到的各类误差源,分析了SAR传感器自身性能、卫星平台轨道定位、回波信号大气传播延迟及地球物理效应导致的观测目标坐标偏移等非理想因素对几何定位精度的影响,并进行端到端误差特性建模。针对由于星载SAR成像处理和几何几何定位处理连接不够紧密,导致的几何定位对误差处理不足,分析了成像处理中停走近似效应导致的定位误差,并提出了相应的补偿方案。最后通过Sentinel-1和YG-SAR数据进行实验验证。2)星载SAR几何定位系统误差补偿模型研究从星载SAR几何定位误差特性出发,构建了系统误差补偿模型,研究了基于星上内定标回路求解方法以及基于几何定标场的求解方法,并且根据SAR信号理论,提出一种角反射器在SAR影像上坐标精确提取方法。针对国产星载SAR自身硬件性能受限,提出了一种多时序联合几何定标参数求解方法,通过真实SAR影像实验验证,验证了本文方法可有效解决由星上采样延迟随机差导致的定标参数精度不理想问题。3)无几何定标场支持的星载SAR几何定标方法研究针对传统几何定标对地面高精度控制的严重依赖问题,以及日益迫切的常态化定标需求,研究了两种无地面几何定标场支持的星载SAR几何定标方法。基于误差自反特性,提出一种对称几何构型约束的自定标能方法;利用SAR影像中存在更一般的原始非摄影测量观测值或条件,提出一种联合非摄影测量值约束的自定标方法。通过YG-SAR影像实验验证,无场几何定标精度整体略低于基于几何定标场方法。4)应用星载立体SAR的全球高精度稳健控制点（GCP）生成研究介绍了常规立体SAR处理流程,针对常规立体SAR高精度定位有赖于外部气象观测值、精密轨道数据,为了提高实时性,提出一种差分立体定位方法,在一个参考点基础上实现高精度立体定位。研究城市区域中存在的各类PS点可作为SAR候选稳健GCP的可行性;由于仅基于SAR数据的同名PS点识别比较困难,因此研究一种结合使用光学卫星影像辅助的立体SAR同名PS点自动化识别和提取方法,并基于相位噪声估计进行误差点剔除。