为了能采用物理意义明确的函数式来表述大格式电荷耦合器件(CCD)的性能参数，直观地实现对面阵CCD辐射性能的评价，本文提出利用“辐射响应函数矩阵”概念来表述CCD每个像元的辐射性能参量。首先，分析了该矩阵各元素的物理意义，提出了对CCD每个像元的绝对辐射响应度、响应非线性度、暗噪声、信噪比以及非均匀性的描述方法。其次，对面阵CCD KAI-16000进行辐射性能检测，并利用回归分析计算出各像元的响应系数。最后，以测试结果为例，讨论和描述该矩阵的应用和结果。实验结果表明：该CCD近似成线性响应，通过矩阵函数可以计算出CCD非均匀性为3.1%，暗噪声为3.84。此方法实用，满足对大格式CCD直观表述的要求。

考虑将发光二极管(LED)用作空间相机星上定标光源时对LED的发光一致性和稳定性的要求, 研究了对市售LED产品进行试验和筛选的方法。分析了影响LED发光效率的因素及LED作为星上定标光源需要注意的问题, 提出了将多只LED作为空间相机星上定标光源的筛选试验方案, 并设计、研制了筛选装置。为了检验LED的工作稳定性和不同LED的发光一致性, 该装置可同时监测多只LED的发光状态, 并实现了无人值守操控和自动测量。利用该装置对某批次72只随机抽取的白光LED进行测试并根据测试数据对被筛选的白光LED进行了分析计算, 结果显示, 经过筛选的白光LED在连续点亮900 h后, 相对光强变化在1.5%左右。最后, 从中筛选出符合光源要求的10只LED。

分析了TDI CCD的各种噪声，重点研究了响应非均匀性和固定图形噪声对成像质量的影响，通过辐射亮度反演的方法对响应非均匀性进行了校正。实验结果表明，该校正方法能够有效去除响应非均匀性造成的条纹，得到清晰的图像。

从实测的LED光谱分布出发, 对基于LED光谱可调光源进行了可行性验证。提出用非对称高斯分布函数的数学模型来拟合单个LED光谱分布,并以该数学模型为基础, 运用多种不同峰值波长的LED来合成所需要的光谱分布。在原理上实现了对任意目标光谱的最小二乘拟合, 使用不同峰值波长的单色LED分别对D65、溴钨灯、5 500 K理想黑体、日光照射下的标准白板的光谱分布进行拟合, 相关指数均在0.94以上。最后通过对数据的分析, 总结出在工程实践中必须注意的要点。