空间外差光谱仪综合了传统干涉光谱技术与光栅技术于一体,具有高通量、高光谱分辨、体积小、无运动部件等优点,在某一确定的波谱范围内,可以获得高精细光谱,因此非常适合卫星平台搭载,被广泛应用于高分辨率遥感光谱探测领域。然而,目前国内对空间外差光谱仪相关研究还处在起步阶段,对空间外差光谱探测的全链路以及调制过程把握、理解程度还不够,缺乏完整的仪器模型和正演模型,限制了空间外差光谱探测的发展和应用。因此本文针对空间外差光谱探测正演过程中的仪器模型展开研究,并基于仪器模型对线型光谱和连续型光谱进行模拟仿真,通过仿真结果与实测数据的对比来验证模型的可行性。根据实验条件,分别选取钾共振双线光谱和CO₂光谱数据作为研究对象。首先,基于空间外差光谱仪仪器模型进行线型光谱模拟仿真,以钾共振双线谱为研究对象,讨论分析其在大气中的传输状态,为开展空间外差光谱仪钾共振双线谱室外探测实验提供理论依据,并以钾线光谱为模拟信号,利用MATLAB与ZEMAX软件对空间外差光谱仪仪器模型进行模拟仿真。结合空间外差光谱仪钾共振双线谱室外实验结果,对得到的干涉图进行数据处理,提取目标。将MATLAB仿真结果、ZEMAX仿真结果与实测数据进行对比。结果表明:三者谱线基本一致,验证了建立空间外差光谱仪仪器模型的可行性。然后,基于空间外差光谱仪仪器模型进行连续型光谱模拟仿真,以CO₂光谱为研究对象。由于ZEMAX对入射光谱的设置有限,无法进行复杂谱的设置,故只在MATLAB构建的模型基础上,进行连续型光谱的模拟仿真。利用SCIATRAN模型模拟得到的CO₂光谱数据作为模型的输入信号。分析相位误差、光栅角度误差、系统振动及偏移误差以及噪声等干扰因素对模型输出结果的影响,并将最终的模拟光谱与实测二氧化碳数据进行对比。对比结果显示:仿真数据与实测数据的差值大部分小于0.2,总体上,二者光谱形状基本一致,变化趋势大致相同,验证了建立空间外差光谱仪仪器模型以及对干涉调制过程数字建模的可行性。