大气风场的测量对于全球气候变化、海上暴风探测、日常天气预报精度,乃至国家**安全具有重要意义。天基相干测风雷达以其高时-空分辨率、高灵敏度、实时探测、体积小等优点,受到广泛关注。大多数航天器都存在微振动扰动源,会对相干测风激光雷达的信噪比有一定影响。本文在对相干测风激光雷达系统原理分析的基础上,以某型号微振动实测数据为样本,分析了卫星微振动对相干测风激光雷达的信噪比的影响。实验结果表明:卫星微振动对于相干测风激光雷达的信噪比有一定影响,在失配角为3.77 μrad时,信噪比在-1.5 dB~1.36 dB之间浮动,相对来说影响较弱。从微振动的角度来讲,某卫星平台能够满足相干测风激光雷达的探测要求。

空间相机调焦技术关系着相机的成像质量，为空间相机在轨测试中的一项关键技术。基于图像评价的调焦技术，结构简单，集成度高，在空间相机中已经得到了应用。其关键技术是要建立调焦评价函数。调焦评价函数是指导调焦过程的依据。阐述了造成相机离焦的主要因素，在调研分析国外相机调焦评价函数的基础上，对调焦评价函数的选用原则进行了归纳，并介绍了常用调焦函数的基本形式和优缺点，为相机调焦技术的研究提供借鉴和帮助。

目前我国大多数卫星在轨均采用推扫成像方式，成像过程中太阳高度角、太阳方位角及卫星观测角相对固定，相机入瞳辐亮度变化较小，同一次成像过程中，相机参数可不做调节。敏捷卫星具有强大的姿态机动能力，可实现多种成像模式，如多个点目标成像、立体成像以及条带拼接成像等。在敏捷卫星特殊的成像模式下，由于观测目标分布位置变化较大，卫星姿态变化较为剧烈，因此相机成像条件也会发生改变。针对多点目标成像模式以及立体成像模式，建模得到目标到达相机入瞳处的辐亮度，对敏捷模式下相机入瞳辐亮度的变化情况进行了仿真分析，提出敏捷成像模式下成像参数设置原则。

电荷耦合器件(CCD)作为一个将光学图像转换到电子学图像的传感器，其成像质量与辐射响应参数的性能直接相关。针对面阵CCD 越来越广泛的应用，提出利用“辐射响应矩阵”的概念和评价方法，表述面阵CCD 每个像元的辐射性能参数。分析该矩阵，明确矩阵各元素的物理意义，并将面阵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数学关系与其物理含义一一对应。对面阵CCD DALSA-FTF6080M 进行辐射性能检测，并利用辐射响应矩阵计算出各像元的响应系数。以测试结果为例，讨论和描述该矩阵的应用结果。实验结果表明：使用辐射响应矩阵可以计算出面阵CCD 非均匀性为3.1%，该CCD 近似成线性响应，暗噪声为3.84。此方法实用，满足对面阵CCD 的客观评价。

随着电子技术的不断发展，可编程片上系统（SOPC）逐渐成为系统开发重要的方向。介绍了先进的SOPC平台VIRTEX-4的基本结构和特点，以及基本开发流程，并根据红外相机控制的实际需求，采用1553B总线与上位机实现指令和数据通信。在内嵌的PowerPC硬核中解析指令，FPGA中的控制功能单元根据指令对相机输出控制时序，完成控制功能，并以低电压差分信号（LVDS）方式采集和传输相机图像数据。相对传统的方案基于SOPC的控制模块具有高性能，低功耗，高集成性和灵活性的特点。

由于单台推扫式相机(或成像光谱仪)视场较窄，通常采用多个相机模块进行视场拼接。针对相机的图像数据具有分辨率高、数据量大特点，提出了一种基于CCSDS的高速复接的传输方法。高速复接电路采用FPGA产生各种控制信号，选用TI的SN65LV1023和SN65LV1224串化解串芯片，把模拟的相机数据转化为一对LVDS差分信号输出。在接收端，用ADLink公司的PCI7300采集卡采集数据进入电脑，用VC＋＋编写软件恢复图像数据。实验结果表明，高速复接电路能够高效可靠的传输图像数据并恢复数据时钟。