以机载干涉SAR定标为研究对象,对干涉SAR定标的三维重建模型、干涉敏感度方程模型和定标数据获取模型的建模问题展开了深入研究.在此基础上,完成了机载干涉SAR定标算法的设计,并对定标算法进行了仿真验证.推导了平面波模型在机载干涉SAR高程重建中引入的相位分析误差和高程误差,引入高程波动、相对高程波动和绝对高程波动等特性对平面波模型的适用性进行评定.结果表明,要做到高精度的高程重建,必须放弃平面波模型.针对现有三维重建算法的缺陷,从干涉SAR的基本方程入手,充分利用干涉SAR的基本测量值,在球形地球和球面电磁波的普遍模型基础上,导出干涉SAR三维重建的直接解析算法,并与Wilkison算法进行了数值计算比较.剔除视向量Madsen正交分解中的平面波模型,给出了改进的视向量正交分解算法,导出了包含载机姿态在内的三维高程重建算法.分析结果表明,基于改进正交分解的三维重建算法的三维高程重建,重建精度有了很大提高,而算法的误差传递特性没有发生显著变化.然后,对不同正交基框架下的几种视向量正交分解算法进行了深入研究,详细推导诸算法间的关系,并分析诸算法推导过程中采用的简化模型.求解目标位置方程关于干涉参数的偏导数可以得到干涉敏感度方程.通过敏感度分析,可以定量考察干涉参数变化对干涉性能的影响,同时干涉敏感度方程也是干涉SAR系统优化设计和定标的重要工具.针对现有敏感度方程的不足和缺陷,对敏感度方程进行补充和修正.分析结果表明,导出的敏感度方程弥补了现有敏感度方程的不足和缺陷.敏感度矩阵的条件数是影响干涉SAR定标性能的重要因素.在干涉SAR定标理论的基础上,给出了定标器的布放规则,导出了定标器布放的约束条件;根据敏感度矩阵的特殊构造方式,导出敏感度矩阵的列满秩性对定标器布放的约束条件.结合这些约束条件,给出定标器布放的优化算法.理论分析和计算结果表明,应用该算法进行定标器分放,可以使敏感度矩阵的条件数达到最小.如何将定标模型进行组合实现定标功能是定标算法所要解决的问题.该文完成了干涉SAR定标算法的设计,并应用平地地形仿真数据、山状地形仿真数据和以某机载干涉SAR实际数据为基础的半物理仿真数据对算法进行了验证.结果表明,设计的算法是有效、合理的.