This article shows how the array of corner reflectors (CRs) in Queensland, Australia, together with highly accurate geodetic synthetic aperture radar (SAR) techniques—also called imaging geodesy—can be used to measure the absolute and relative geometric fidelity of SAR missions. We describe, in detail, the end-to-end methodology and apply it to TerraSAR-X Stripmap (SM) and ScanSAR (SC) data and to Sentinel-1 interferometric wide swath (IW) data. Geometric distortions within images that are caused by commonly used SAR processor approximations are explained, and we show how to correct them during postprocessing. Our results, supported by the analysis of 140 images across the different SAR modes and using the 40 reflectors of the array, confirm our methodology and achieve the limits predicted by theory for both Sentinel-1 and TerraSAR-X. After our corrections, the Sentinel-1 residual errors are 6 cm in range and 26 cm in azimuth, including all error sources. The findings are confirmed by the mutual independent processing carried out at University of Zurich (UZH) and German Aerospace Center (DLR). This represents an improvement of the geolocation accuracy by approximately a factor of four in range and a factor of two in azimuth compared with the standard Sentinel-1 products. The TerraSAR-X results are even better. The achieved geolocation accuracy now approaches that of the global navigation satellite system (GNSS)-based survey of the CRs positions, which highlights the potential of the end-to-end SAR methodology for imaging geodesy.

中文翻译：

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使用澳大利亚角反射器阵列深入验证 Sentinel-1 和 TerraSAR-X 地理定位精度

本文展示了如何使用澳大利亚昆士兰的角反射器 (CR) 阵列以及高精度大地合成孔径雷达 (SAR) 技术（也称为成像大地测量法）来测量 SAR 任务的绝对和相对几何保真度。我们详细描述了端到端方法并将其应用于 TerraSAR-X Stripmap (SM) 和 ScanSAR (SC) 数据以及 Sentinel-1 干涉宽幅 (IW) 数据。解释了由常用 SAR 处理器近似引起的图像中的几何失真，并展示了如何在后处理期间纠正它们。我们的结果得到了对不同 SAR 模式的 140 幅图像的分析以及使用阵列的 40 个反射器的支持，证实了我们的方法并达到了 Sentinel-1 和 TerraSAR-X 理论预测的极限。经过我们的修正，Sentinel-1 残差的范围为 6 cm，方位角为 26 cm，包括所有误差源。苏黎世大学 (UZH) 和德国航空航天中心 (DLR) 进行的相互独立处理证实了这一发现。这表示与标准 Sentinel-1 产品相比，地理定位精度提高了大约四倍的范围和两倍的方位角。TerraSAR-X 的结果甚至更好。现在实现的地理定位精度接近基于全球导航卫星系统 (GNSS) 的 CR 位置调查，这突出了端到端 SAR 方法在成像大地测量方面的潜力。苏黎世大学 (UZH) 和德国航空航天中心 (DLR) 进行的相互独立处理证实了这一发现。这表示与标准 Sentinel-1 产品相比，地理定位精度提高了大约四倍的范围和两倍的方位角。TerraSAR-X 的结果甚至更好。现在实现的地理定位精度接近基于全球导航卫星系统 (GNSS) 的 CR 位置调查，这突出了端到端 SAR 方法在成像大地测量方面的潜力。苏黎世大学 (UZH) 和德国航空航天中心 (DLR) 进行的相互独立处理证实了这一发现。这表示与标准 Sentinel-1 产品相比，地理定位精度提高了大约四倍的范围和两倍的方位角。TerraSAR-X 的结果甚至更好。现在实现的地理定位精度接近基于全球导航卫星系统 (GNSS) 的 CR 位置调查，这突出了端到端 SAR 方法在成像大地测量方面的潜力。这表示与标准 Sentinel-1 产品相比，地理定位精度提高了大约四倍的范围和两倍的方位角。TerraSAR-X 的结果甚至更好。现在实现的地理定位精度接近基于全球导航卫星系统 (GNSS) 的 CR 位置调查，这突出了端到端 SAR 方法在成像大地测量方面的潜力。这表示与标准 Sentinel-1 产品相比，地理定位精度提高了大约四倍的范围和两倍的方位角。TerraSAR-X 的结果甚至更好。现在实现的地理定位精度接近基于全球导航卫星系统 (GNSS) 的 CR 位置调查，这突出了端到端 SAR 方法在成像大地测量方面的潜力。