本发明属于雷达信号处理技术领域,具体涉及一种无人机干涉SAR时变基线误差估计和补偿方法,对主天线和副天线的两维时域回波信号沿着方位时域划分子孔径信号,对子孔径信号进行距离压缩和距离徙动校正,并进行一次方位向解线频调处理;根据第K个距离时域方位频域子孔径信号得到第K个子孔径干涉图,接着对上述K个子孔径干涉图之间进行差分,得到K‑1个子孔径差分干涉图;从K‑1个子孔径差分干涉图中提取差分时变误差相,根据差分时变误差相得到时变基线误差相位;根据副天线两维时域信号得到无误差的无人机干涉SAR回波信号。本发明可以估计变化频率更高的基线误差,解决了不具备惯导的情况下的基线误差估计问题,能够有效的与现有的运动补偿算法结合。