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多通道扫描成像辐射计(以下简称辐射计)是FY-4气象卫星上的主要载荷之一，其功能是对地扫描成像。为了满足FY-4辐射计的性能要求，将采用高精度二维低速扫描技术，其核心是电机驱动扫描镜的系统控制。因此，二维扫描控制器的性能将直接影响整个FY-4辐射计的工作状况。
控制器的主要工作是实时处理控制算法，因此，处理能力成为了衡量控制器性能的重要指标，高性能控制器应具备高处理能力。控制器在轨的实际控制效果，可能与设计要求存在差异，这略微的差异将影响整个FY-4辐射计的性能。因此，必须在保证控制器可靠性的前提下，通过改善控制器的控制效果，达到预期性能要求。太空中存在强粒子辐射，将影响FY-4辐射计二维扫描控制器的可靠性。围绕以上问题，本文进行了深入研究。其主要研究内容及成果归纳如下：
1.根据FY-4辐射二维扫描系统对控制器的性能要求，分别从高可靠性、高处理能力这两个方面，对控制器的设计方案进行了分析。综合两种方案的分析结果，最终确定了基于反熔丝FPGA的控制器实现方案。
2.完成了控制参数可远程在线修改的设计，其设计方案不影响控制器的可靠性，并附加了还原系统，以保证参数修改的可修复性。未来FY-4辐射计在轨工作，可以通过此设计调整其工作状况，增加了系统的灵活性，同时也保证了控制器的在轨性能。
3.设计并实现了三模块表决系统，采用此项冗余技术，可以保证控制参数修改的可靠性。但由于三模块表决系统存在一定缺陷，因此又对其附加了自修复系统，以保证控制参数修改的万无一失。
4.针对以上设计，提出了相应的测试方案，并搭建了软硬件测试平台，对其进行全面测试、验证，其结果达到了预期设计要求。并与仿真控制软件的仿真结果进行对比，二者的结果非常吻合。
本文设计的控制器在性能方面所具有的主要特点是：良好的抗辐射性，且硬件结构比通用处理器简单得多，保证了工作的可靠性。能够单周期完成32位的数据运算，并且可以多种运算并行处理。对整个控制算法的处理时间为13.5us，不但满足了系统采样频率62.5us的要求，而且比原有控制器(基于TMS320LF2407型号DSP实现的控制器)的43us处理时间缩短了3倍以上。通过本文的研究，可以大大提高二维扫描控制器的整体性能，为FY-4辐射计的研制工作起到一定的推动作用。并且，本文具有较高的工程应用价值，为实现复杂控制算法的快速处理开辟了新的道路。