随着当前航天科技的发展,保护卫星图像的安全显得越来越重要,特别是有些卫星图像所包含的信息涉及到国家机密、军事安全和商业公司利益等,所以在存储和传输的过程中要保护卫星图像的安全。卫星图像因其尺寸大等特点要求加密密钥空间要大,但一些传统加密技术具有密钥空间小、安全性能低等问题,并不符合卫星图像加密系统的要求。混沌系统凭借其良好的特性能够很好的应用到图像加密技术中,可以有效提高卫星图像的安全性。本文对传统二维广义cat映射进行非线性处理,提出了一种改进的广义cat映射,实验仿真结果表明改进的广义cat映射对图像具有更好的置乱效果;提出了一种新的卫星图像加密算法,该算法利用改进的广义cat映射对卫星图像进行置乱,再利用复合混沌映射对图像进行扩散。经过实验仿真得到加密后的图像分布均匀,研究分析表明该算法密钥敏感性强、秘钥空间大、像素相关性弱等性能,能够很好的保护卫星图像的安全。