质心定位精度不仅是影响星载激光测高仪姿态精度的关键因素之一，也是探测卫星平台颤振的一种新型技术手段。针对地球科学激光测高仪系统（GLAS）卫星平台激光光斑数据存在噪声信息、空间分辨率较低、最大能量值不唯一等影响质心定位精度的问题，研究了星载激光光斑空间分辨率提高在卫星平台颤振探测中的可行性。首先，提出一种非光斑下的暗通道模板去噪方法，对长时序激光光斑进行去噪处理；其次，协同反卷积与超分辨率重建方法在改善激光光斑的“拖尾”现象的同时提高其空间分辨率；最后，提出一种质心跟踪的灰度加权亚像素质心方法，对长时序激光光斑进行跟踪定位，以实现对卫星平台颤振的初步探测。实验结果表明，本文质心定位方法的残差拟合精度相较于灰度加权法平均约提高0.08 pixel、相较于高斯曲面拟合法平均约提高0.08 pixel、相较于椭圆拟合法平均约提高0.1 pixel，并初步探测到GLAS卫星平台存在周期约为94 min的姿态变化规律。

提出了一种基于单次曝光视频重建的颤振探测与图像去模糊的方法，该方法对采样区域处的像素进行编码曝光，并由此重建出一系列视频图像，通过视频图像的位移矢量构建点扩展函数，最终复原模糊图像。该方法不需要额外硬件，在系统复杂度和成本上有着一定优势。仿真结果表明，该方法可以较好地复原图像。

编码曝光方法是基于扩频技术的思想，通过对快门的编码将传统的快门频谱扩展到更宽的频带上，保留更多图像的频域信息，方便图像信号的恢复。提出了一种基于光纤陀螺振动探测和编码曝光的颤振模糊图像复原方法，介绍了编码曝光和颤振探测的基本理论，实现最优编码码字的选取。利用光纤陀螺进行颤振轨迹探测，并使用统计的方法估计点扩展函数(PSF)，将复杂的几何计算问题转化为简单的统计问题，降低运算复杂度，提高运算速度。提出的方法主要用于复原由卫星平台颤振引起的遥感成像模糊，实验结果表明，该方法能够实现快速的复原，对于快速获得高分辨率遥感图像具有重要意义。