极化SAR在地物分类、目标识别、信息反演等领域具有非常广泛的应用，作为极化SAR最基本的三种观测量，极化、辐射和几何观测是众多遥感应用使用的基础信息。高定量化水平的极化SAR数据是遥感应用中至关重要的因素，这就需要对数据进行极化、辐射和几何三个方面的高精度定标与校正处理。对机载极化SAR系统而言，运动误差不但使得定标与校正更为复杂，而且使得三个方面的定标和校正成为一个有机整体。姿态变化导致极化参数随慢时间变化，辐射具有二维空变特性，运动误差与地形之间的耦合造成形式复杂的方位定位误差。该论文主要研究了在运动误差影响下的机载极化SAR极化、辐射和几何三个方面的定标与校正问题，主要贡献和创新成果如下:　　在极化定标与校正方面，解决了载机姿态变化条件下的极化定标与校正问题。载机姿态变化会导致极化指向角发生改变，从而降低极化定标与校正的精度。针对这一问题提出了一种补偿时变姿态的极化定标改进算法，该算法同时考虑了极化指向角和通道不平衡系数随方位视角变化的情况，与其他改进算法相比能够获得更为准确的系统极化失真矩阵。同时提出了一种补偿时变姿态的极化校正算法，该算法在完成传统的极化校正之后，通过极化逆旋转来消除载机姿态变化对地物散射特性的影响，从而获得更为准确的地物散射矩阵，实测数据处理结果表明该方法可有效提高姿态变化情况下的隔离度。　　在辐射定标与校正方面，解决了载机姿态变化条件下的二维天线方向图估计和二维空变辐射校正问题。载机姿态变化会导致SAR图像出现二维空变的辐射增益变化，传统的一维天线方向图估计与距离向辐射校正方法无法解决该问题。提出了一种利用外定标估计二维天线方向图的辐射定标方法，与暗室测量相比该方法能够获得更接近实际情况的天线参数。提出了一种改进的二维空变辐射校正算法，该算法在校正二维空变辐射增益变化的同时，可进一步解决姿态变化导致的方位向图像分辨率不一致和旁瓣恶化等问题。实测数据处理结果充分验证了利用外定标估计二维天线方向图以及改进的二维空变辐射校正这两种算法的有效性。　　在几何定标与校正方面，针对载机运动误差与地形之间的耦合造成方位向几何定位误差这一问题，提出了一种快速精确几何误差补偿算法，在外源地形数据的支持下，该方法能够高效地完成方位向定位误差的校正，实测数据处理结果验证了该算法的有效性。