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调制传递函数(MTF)是光学卫星传感器像质评价的重要参数，在轨MTF检测关系到高分辨卫星遥感数据的应用和未来卫星遥感器的发展。目前有多种在轨MTF检测方法，这些方法各有特点，均取得一定的在轨检测成效，但也存在一些有待于进一步改进和优化的方面：一是周期靶标法在计算物方调制度时存在不足：二是点光源设计有待改进与点扩散函数(PSF)模型有待验证。
刃边法较少依赖传感器的参数信息，数据处理直接且能够获得较理想的结果，成为光学卫星传感器在轨MTF检测的主要方法之一。通过对靶标对比度、尺寸、刃边倾角等因素的量化分析及试验表明，在轨检测应用时，要尽可能的设置高对比度、大面积的刃边靶标；选取参数化模型来优化数据处理过程，以有效抑制噪声影响，提高MTF检测精度。
利用周期靶标进行在轨MTF检测时，需要获得物方调制度。考虑到应用辐射传输计算将引入一定的误差，提出一种将周期靶标与大面积靶标相结合的直接检测方法，从高分辨光学卫星传感器的遥感影像数据计算得到成像系统在柰奎斯特频率处MTF值，以提高检测精度；同时利用参数化模型获取全频率的MTF曲线；并根据北京一号小卫星的在轨检测试验数据，利用刃边法对改进方法进行了验证。
基于反射点源的在轨二维MTF检测，现有的凸面反射镜设计需要星载高分辨光学遥感器的在轨辐射定标系数，显然不利于工程实现，对此我们提出了改进的反射式点光源设计。根据能量匹配及镜反射原理，给出了凸面反射镜曲率半径的通用设计，与遥感器的地面采样间隔有关；结合卫星轨道分析与高精度经纬仪应用，缩小了凸面反射镜的口径；实现了小型化、轻量化的反射式点光源，并得到了验证。同时利用非线性方程优化求解的方式对试验数据进行处理，得到系统的线扩散函数值，进而对PSF模型(高斯函数)进行了验证。