红外地球敏感器是卫星上常用的一种姿态测量部件,其工作原理是基于红外探测器的探测原理,将地球红外波段的辐射能量通过光电器件转变为电信号,经过信号处理计算出地平圆中心坐标,再通过变换获得卫星的姿态数据。近年来,静态面阵红外地球敏感器越来越多的应用于中高轨卫星,但由于探测器自身的非均匀性、地球的红外辐射以及扁率等因素的影响,红外地球敏感器的检测精度仍有待提高。探测器的非均匀性噪声会影响图像质量,进而产生姿态误差。不同于传统意义的探测器响应率非均匀性,在轨卫星的地球敏感器受到温度交变非均匀性影响,会产生随着温度变化的姿态误差。本文对红外探测器进行了详细的热仿真研究,不仅证明了管壳辐射就是温度交变引发的非均匀热噪声的主要原因,还得知其形态上类似椭球等二次曲面。从而提出二次曲面拟合算法对探测器的非均匀性进行校正,本文算法可以有效改善探测器的非均匀性,提高地球敏感器精度。针对面阵红外地球敏感器在轨误差问题,本文根据在轨的实测数据,首先对误差的来源进行分析,对地球扁率、地球边界的二氧化碳层辐射带以及地球红外辐射的不均匀性进行仿真分析,结合卫星的运动轨迹,模拟红外地球敏感器的工作状态,经分析确定误差源主要为地球的红外辐射不均匀性,然后对该误差源进行校正。通过地球的红外辐射模型,仿真分析其辐射特性,提出校正算法,通过仿真模拟,获得卫星运行过程中的特征地理位置的姿态偏差,红外地球敏感器在轨实时对其进行修正。实验证明这种算法能有效提高地球敏感器精度。