近年来,各种卫星平台和空间飞行系统都需要像感器来进行信息数据的传输。随着航天技术的普遍性,像感器在卫星光通信系统中的作用愈发重要。由于半导体工艺逐渐成熟,CMOS像感器由于其集成度高、抗干扰能力强、能耗低、价格低、体积小等优点,获得越来越高的关注。在航天领域中,人们对星载设备的质量、尺寸、能耗等具有非常严格的要求,而CMOS像感器的诸多特性更加符合这一条件。而对于在空间环境工作的成像器件而言,复杂的空间外热流环境以及卫星平台其他热载荷的作用也是影响其性能的一个重要因素。光电器件的空间应用可靠性直接关系卫星与载荷的在轨性能与运行寿命,目前很多科研小组将注意力放在CMOS像感器的核心器件光电二极管以及MOSFET等半导体器件的温度效应上,而对于CMOS像感器整体的温度效应研究并不多见。本论文针对以上问题,主要完成以下几方面的研究:总结了CMOS像感器温度噪声的研究意义和研究现状,提出了研究CMOS像感器温度噪声必要性。结合光电二极管、MOSFET以及CMOS像感器的工作机理,阐述了温度对CMOS像感器及其核心器件光电二极管和MOSFET的工作影响。以暗输出灰度值变化规律为基础建立均值去噪模型,以噪声灰度分布为基础建立灰度去噪模型。本文开创性的研究环境温度对CMOS图像传感系统而非某一半导体元件的影响,并围绕该课题进行了多次实验研究,取得了规律性的成果为以后在空间环境中工作的CMOS像感器的温度效应提出理论指导和实验根据,进而加强使用CMOS像感器的卫星光通信终端的跟瞄精准程度,为提出相应的影响补偿措施提供指导,同时对利用温度噪声预估器件寿命也具有一定的参考价值。