旋转扫描地基SAR系统是一种新兴的地基合成孔径雷达(Ground-based SAR,GBSAR)。该系统利用旋转平台中心延伸出的旋臂末端搭载的天线对系统周围的场景进行旋转扫描。与传统的直线扫描的GBSAR系统相比,旋转扫描地基SAR具备更大的成像视场。近年来,国内外多个团队致力于研究旋转扫描地基SAR并验证了它的可行性,但该系统的成像算法仍然存在亟待解决的问题。旋转扫描地基SAR系统的成像精度受地形的影响,即使成像场景中的几个目标与天线的距离相同且具有相同的多普勒,但如果这些目标的高度不同,则它们的距离徙动也会不同。传统旋转扫描地基SAR成像算法通过让目标在固定高度的参考平面上斜距投影,从而实现成像。因此,成像参考平面与成像目标之间的高度差会导致距离徙动无法被正确补偿,从而引起SAR成像结果质量下降甚至出现散焦。本文围绕旋转扫描地基SAR系统高精度成像展开了系统而深入的研究。论文的主要工作如下:(1)构建了旋转扫描地基SAR系统的空间几何模型和信号模型。以往的传统旋转扫描地基SAR成像算法利用固定高度的参考平面成像,其成像精度受地形的影响。为分析地形对传统成像算法精度的影响,本文以旋转扫描地基SAR空间几何模型以及信号模型为基础,对传统旋转扫描地基SAR成像算法的成像误差模型进行了推导。并探究了目标高度、系统旋转半径、天线波束宽度、旋转角度、信号波长等实验参数对成像精度的影响。(2)通过对传统旋转扫描地基SAR成像算法误差模型的研究和分析,提出了一种基于后向投影算法的高程(DEM)辅助旋转扫描地基SAR高精度成像算法。利用后向投影算法实现对场景逐点的聚焦,在逐点聚焦的同时使用DEM辅助成像,成像目标就可以在空间中的真实高度聚焦,使距离徙动被正确的补偿,从而避免成像质量下降以及散焦现象。(3)用于获取场景DEM的SAR图像对是利用传统旋转扫描地基SAR成像算法生成的。这意味着SAR图像对会存在成像精度下降甚至散焦现象。因此本文分析了散焦的SAR图像对于干涉获取DEM的精度的影响,并证明了即使传统成像算法会导致成像结果出现精度下降甚至散焦,但这对DEM精度的影响极小,是可以忽略的。此外,由于本文对旋转扫描地基SAR系统的应用背景为地面形变监测,因此也分析了本文提出的高精度成像算法对形变监测精度的影响。(4)为提升DEM的获取效率,希望高效的生成用于反演DEM的SAR图像对。为此本文提出了一种针对旋转扫描地基SAR系统的大视场快速成像算法。该算法的回波信号聚焦在频域中完成,能高效生成SAR图像对,从而提升DEM的获取效率。