定标自动化水平与像点提取精度是光学遥感卫星在轨几何定标效率及精度提升的关键因素。提出一种以轻小型、自动化的反射点源为地面控制点的高精度像点提取方法，匹配参数化模型拟合获取点源像点坐标，并利用有理函数模型进行精度验证。在轨实验结果初步表明，与模板匹配法等常规方法相比，反射点源法提取的像点坐标精度优于0.05 pixel，经有理函数模型验证，像点定位精度优于0.05 pixel。反射点源不仅能够实现高精度的像点提取，还能够实现光学遥感卫星在轨几何辐射综合定标，对提高我国遥感测绘精度和定标自动化水平有重要意义。

调制传递函数(MTF)可用来评估高分辨率光学卫星传感器像质，在轨MTF检测对于高分辨率卫星遥感数据的应用和未来卫星遥感器的发展具有重要意义。提出一种基于反射点源的直接检测方法，利用遥感影像数据计算得到成像系统的点扩展函数(PSF)，进而获取系统的MTF值。根据成像关系和点光源图像数据，并利用非线性方程优化求解的方式得到被测光学卫星传感器成像系统的一维线扩展函数值，进而验证了可近似用高斯模型来表征高分辨率光学卫星传感器的PSF。实验结果表明，基于反射点源的光学卫星传感器在轨MTF检测结果与基于刃边靶标的在轨MTF检测结果的差异小于5%，能够实现高分辨率光学卫星传感器的在轨MTF检测。

在轨绝对辐射定标是遥感信息定量化应用的关键技术之一。基于反射点源的在轨定标新方法将目标反射率的场地多点测量转换为实验室高精度检测, 结合同步大气光学特性参数测量, 通过简化的辐射传输计算获取星载遥感器的入瞳辐亮度; 根据点源法在轨点扩展函数检测, 有效分离目标反射辐射与程辐射、背景辐射, 消除了对气溶胶散射特性的假设, 并突破场地替代定标易受时空及天气条件的限制, 能够在复杂环境条件下实现高分辨率光学卫星传感器高精度、高频次的移动定标。初步实验结果表明, 基于反射点源的光学卫星传感器在轨绝对辐射定标不确定度优于3%, 与基于大面积灰阶靶标的定标结果差异为3.02%, 简化定标流程的同时提高了定标精度与效率。