空间遥感在国民经济建设和国家安全等领域有广泛的应用背景,目前的空间遥感相机正向着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率等方向发展,同时在辐射定标精度、几何定位精度方面提出越来越高的要求。高精度辐射定标直接决定了遥感仪器的定量化应用能力,决定了所获数据的应用范围和实用价值。空间遥感相机在发射之前一般要经过实验室的严格辐射定标,然而在卫星发射和在轨运行过程中,由于仪器使用环境和自身特性的变化,仍需要在轨进行修正。针对400mm以上口径的空间遥感相机,还未实现全光路辐射定标。本文提出了一种基于内黑体、红外恒星相结合的大口径红外凝视型相机辐射定标方法。主要研究内容及创新点包括以下四个方面:1.基于已有辐射定标理论和方法,针对目前的定标设备和定标方法对大面阵凝视相机系统的在轨辐射定标存在的缺陷和不足等问题,设计并实现了一种像方内黑体与恒星相结合的在轨辐射定标方法,建立了交叉修正的辐射定标模型,实现了大面阵凝视相机系统的高精度在轨辐射定标。2.针对高能量集中度的红外探测系统,像元内响应空间分布会对恒星能量提取精度产生一定影响,本文建立了红外相机跨像元成像模型,提出了一种基于分布模板的像元内响应空间分布解算方法,以探测到的星等为6~7的恒星数据实现了恒星质心坐标和像元内响应的解算,通过实验将目标能量提取精度由30%提高到4.9%。3.本文提出了一种改进的二维拉格朗日插值算法对图像进行畸变校正,克服了传统方法在对非径向畸变图像进行校正时的不足,实现了精度优于0.36个像元的畸变校正。4.本文提出了一种利用多星表数据交叉外推特定谱段能量的模型,通过基于WISE、IRAS、2MASS恒星星表的观测数据交叉校验,将特定谱段恒星能量转化为相机的任意工作谱段,实现了优于3%的高精度能量外推。本文结合自适应分段的黑体像元级辐射校正,选择外推精度小于1%的6~7等星的恒星作为定标星,进行在轨定标实验,实现了9%的综合在轨辐射定标精度。与国内外传统的定标方式相比,本文的定标方案可实现大口径凝视型红外探测仪器的全光路辐射定标,为大面阵空间遥感相机的在轨辐射定标提供理论和试验参考。