微波辐射计是一种测量物质微波辐射能量的高灵敏度接收机,其在军事、交通、安检以及地球科学等领域均有广阔的应用前景。综合孔径微波辐射计(Aperture Synthetic Radiometer,ASR)通过小口径天线阵列合成大观测口径,以解决传统微波辐射计在较低频率时需要单个天线物理口径足够大才能得到期望空间分辨率的问题,具有较高的研究价值。在ASR系统中,对系统误差的良好定标是获得高质量图像的前提,天线阵作为该系统的重要组成部分,天线阵的定标也是研究的主要对象。本文提出了一种星载ASR系统的在轨外定标方法,并对其展开研究,包括:对该外定标方法进行仿真分析、开展外场验证试验、分析定标源布设细节并最终确定实施方案。首先,基于对ASR系统工作原理的深入学习以及对系统误差的分析与定标方法的归纳总结,设计了一种星载ASR系统的在轨外定标方法,用于校正天线方向图误差与天线位置误差;下来,建立了“十”形天线阵列ASR成像系统的仿真模型,并通过仿真分析验证了该外定标方法的有效性;利用X波段二维ASR系统开展了外场验证试验,对噪声点源、建筑物与人物场景分别观测并进行定标,得到了良好的定标效果,从而验证了该方法的可行性;之后对定标源的布设细节进行研究,包括分析定标源的最佳布设方位、仿真得到合适的布点个数与信噪比等;最后,结合试验与分析结果,根据不同的应用需求给出了两套该外定标方法的具体实施方案。该综合孔径外定标方法可以实现在轨定标,从而突破了传统综合孔径系统只在地面进行天线阵定标的限制,同时避免了现有在轨外定标方法需要进行仪器翻转的不足,这也是本文的创新之处。综上,本方法对于提高ASR系统的成像质量及其实际工程实现均具有一定的参考价值。