空间技术的不断进步,使得在星上实现信息的实时处理逐步走向实用。为实现这一目标,必须在对卫星遥感数据处理过程分析的基础上,研究并设计适合星载环境的并行信息处理系统结构。本文基于对遥感图像预处理这一关键步骤的分析,提出了一种适合于星载遥感图像预处理的并行处理体系结构,并在该体系结构的框架下,结合并行处理流程,详细讨论了系统并行处理节点的组织结构,分析、提出并设计了在几何校正处理阵列中支持全局store的准共享存储结构,分析并设计了系统网络拓扑结构和路由控制方法,并对系统的功能及系统的通信进行了模拟和分析。多核处理器可将多个运算核集成在单个芯片上,从而在保证计算性能的前提下,有效地缩小系统的规模。本文基于Cell处理器及其使用的CBEA(Cell Broadband Architecture)体系结构,结合星载遥感图像数据预处理流程,建立了一种星载多核处理器的体系结构模型,对处理器内部的各个组件进行了详细的讨论,详细分析并设计了星载多核处理器中的计算核(ICPE),并分析了处理器的性能。星载专用处理器采用CBEA体系结构,为高效地平衡各个并行处理单元间的负载,本文提出了基于交叉点检查的图像划分算法,对该算法进行了实现,并结合实验数据对该算法进行了性能的分析。本文在星载遥感图像数据并行处理系统的设计、星载多核处理器的设计以及交叉点检查的图像划分算法的基础上,提出了适合多核并发处理的CMP-PGCA(Chip Multi-processor– Parallel Geometric Correction Algorithm)几何校正并行算法,详细讨论了该算法的处理流程,以及在星载多核处理器上的实现方法,分析了星载多核处理器进行几何校正的性能,通过计算分析得出了并行系统需要的节点数目。在CBEA体系结构模拟器上,对CMP-PGCA算法进行了模拟分析,结合实验数据对该算法的效率进行了分析,并讨论了星载多核处理器内部优化机制的效率。