光学遥感器数据的定量化水平直接影响着其应用潜力和效益，定量遥感要求对光学传感器从设计到应用目标实现进行全过程的辐射定标。星上定标系统在空间平台上实现标准传递，能够高频次、高效率的对卫星光学传感器的响应特性进行长期监测，是光学传感器全过程定标的重要环节之一。我国星上定标技术尚处于初步阶段，本论文适应定量化遥感需要并结合实际应用对其进行了较深入的研究。　　 星上定标技术的主要内容包括：定标理论与方法、定标系统以及相关试验方法等。本文针对这些方面，发展了基于积分球和基于太阳漫射板的星上定标方法：解决了积分球小型轻量化设计、电光源、匀光材料、监视探测器、空间漫射板等关键技术问题：建立了星上积分球系统的标准传递、均匀性、稳定性，太阳漫射板反射率、双向反射比因子和双向反射分布函数以及环境模拟试验等成套的检测试验方法和装置。研究工作将为星上定标的工程实现提供必要条件。　　 结合实际应用，研制了我国中分辨率光谱成像仪星上定标器，并对其进行了性能检测和试验。结果表明：其性能能够满足星上定标要求，实现了全光路、全视场、全孔径的在轨星上定标。　　 系统级的星上绝对辐射定标、光谱定标技术，有待进一步研究和发展。