天基光学系统摆镜推帧和扫描等新型动态成像模式的提出,使得高分辨率大宽幅成像技术的实现成为可能。然而,载荷部件固有的颤振扰动与这种新型成像模式相关联的扰动特性耦合,产生了新的干扰因素导致图像质量急剧退化,严重阻碍了高分辨率遥感成像技术的发展。因此,有必要系统地研究新型成像模式下颤振扰动对图像质量的劣化作用。本论文主要做了两部分工作,分别对动态摆镜成像系统中的CMOS面阵相机帧推成像过程和TDI CCD扫描成像过程进行数学建模,分析动态成像过程中多源颤振扰动对图像质量的影响。为了研究CMOS面阵相机帧推成像过程中相机姿态角度、随机颤振引起的误差速度对成像质量的影响,推导了物面与像面间的曲率映射函数,获取单帧图像在不同姿态角度下的像元畸变示意图;构建星下点成像和动态帧推成像的频域滤波模板,并以高分辨率遥感图像作为输入,仿真输出不同姿态角下的畸变图像和颤振扰动退化图像。仿真结果表明:面阵相机逐帧成像过程中,姿态角度周期变化,不同姿态角度下的畸变图像具有显著差异,姿态角增大至50°输出图像畸变程度明显加深,图像均方误差增大了5.1958,图像清晰度下降,说明随机颤振引起的误差速度和相机曝光时长直接影响图像清晰度。为了研究TDI CCD相机扫描成像过程中颤振频率和振幅对成像质量的影响,建立了TDI相机运动扫描成像方程,设计融合扰动源振幅与频率的滤波模板,提出频域扰动滤波模板的成像像质退化模型,拟合获取1Hz～1000Hz扰动源参数,结合扫描行频进行扰动分段函数划分,仿真模拟多源扰动下相机输出图像。仿真结果表明:天基载荷摆镜扫描成像过程中,颤振频率与相机曝光频率接近时,扰动频率和振幅会对图像退化产生较大的叠加影响。在轨道高度为500km,相机焦距为0.5m的扫描成像模型中,瞬时姿态角度为50°,相机曝光频率为110Hz,频率接近110Hz的颤振会加剧图像劣化,传递函数曲线出现明显下降。由此可知,扰动频率与天基相机扫描行频接近时,对成像质量的影响极大。本文在定性的基础上定量探究颤振扰动对空间动态遥感成像质量的影响,通过反演动态成像颤振扰动退化图像的输出过程,分析了图像退化机理。本课题的研究对于提升高分辨率成像质量和发展新型成像技术具有重要意义,并对新型空间成像模式的颤振扰动抑制和图像退化评估工作提供一定理论基础。