太阳是地球气候系统的能量之源。太阳总辐照度（Total Solar Irradiance）表征了太阳对地球气候系统输入的电磁辐射能量大小。为了研究气候变化的根本原因,对于太阳总辐照度的精确连续观测是必须的。基于电替代原理的太阳绝对辐射计能够不依靠其他辐射计量标准,对于辐射量值直接进行标定,目前已经成为在轨太阳总辐照度的标准计量仪器。目前现有的星载太阳绝对辐射计包括比利时的DIARAD、美国的TIM、瑞士的PREMOS和中国的SIAR型太阳绝对辐射计等,各仪器的太阳总辐照度序列之间存在约0.35%的绝对差值。因此需要深入研究仪器间的差异性,突破SIAR型绝对辐射计的优化设计、参数自定标和比对校准等方面技术难题,提升仪器的在轨定标能力,为气象研究提供高精度可溯源的科学数据。首先分析了SIAR型太阳绝对辐射计的测量原理,为了抑制视场外杂散光提出了两级光学系统方案,设计了前置遮光光阑将杂散光影响降低到1.3ppm。为了缩短测量周期,设计了低热容探测器和高热导率热连接结构,新型腔体探测器的时间常数缩短63%。为了降低热沉温度变化对热电采样码值抖动的影响,提出了基于PID方式的控温方法,实现了采样码值波动降低80%。为实现仪器长期稳定在轨主动对日测量,提出了基于恒流斩波数字细分的跟踪方法,实现了地面模拟跟踪偏差小于0.015°。接着基于参数自定标方法对仪器的性能进行精确评估,建立了可溯源至SI的在轨太阳总辐照度校正模型,对于主光阑面积的温度特性进行建模分析和不确定度评价;设计共光路法对黑体腔吸收率进行试验标定;基于SAD模型法对仪器衍射效应进行评估;建立温度校正模型对基准电压和加热丝电阻等参数的温度特性和衰减特性进行了实验室标定,解决参数温度在轨校正难题;建立冷背景辐射补偿模型并设计地面验证方案。实现了全部十二项参数的校正和评价,通过实验室光源模拟,SIAR太阳绝对辐射计三个通道合成相对不确定度均优于0.06%。最后进行了外场比对试验研究和真空空气不等效性标定。基于多台传递辐射计建立WRR标准,设计二维跟踪转台实现多仪器对日同步跟踪测量,对辐射计测量结果的一致性和线性度等进行深入分析,基于温度模型进行数据校正,得到SIAR太阳绝对辐射计三通道相对WRR的定标精度均优于0.1%。分析了仪器在空气和真空环境下的光电不等效性及产生原因,利用定日镜作为跟踪机构将太阳平行光引入真空罐内,提出归一化交替比对法,在真空和空气状态下进行辐照度同步测量,对窗口反射和主光阑温度等影响因素建模分析计算,首次得到SIAR型太阳绝对辐射计的空气真空相对系数,最终将在轨测量结果溯源至真空辐射基准。