反射率基法是遥感器在轨定标中使用最广泛的方法,该方法是通过选取地表特性均匀的特征场作为观测目标,获取卫星过顶时遥感器探测数据和场地仪器观测数据,结合辐射传输模型,定量计算载荷入瞳处的辐亮度或反射率,实现对遥感器的在轨辐射定标。论文调研地表反射率的测量方式,分析了人工测量和自动化测量方式获取地表反射率的优缺点,介绍了直接法反射率测量系统。测量系统由光谱辐亮度仪和光谱辐照度仪组成,可以同步测量地表辐亮度和天空总照度,计算目标反射率,并具备定标系数自校准功能。针对直接法反射率测量系统的功能需求,本文开展了测量系统的控制模块设计。主要包括:测量仪器主控电路设计,完成对探测模块、运动模块等其他模块的控制;设计运动控制模块实现标准板在自校准过程中水平切入观测光路;设计标准板自清洁功能用于清除标准板表面和防护箱内部残留的污损物;设计本地上位机和远程数据中心上位机,实现对测量系统的控制和数据通信。论文开展了实验室光谱定标和基于标准辐射源的响应度定标,确定了测量系统的光谱定标系数和辐射定标系数。为了验证测量系统的控制模块功能和观测准确性,开展了室外比对验证试验。使用测量系统观测漫反射参考板,计算反射率测量数据与参考板反射率定标数据的相对偏差,验证了测量系统可以实现高精度反射率自动化观测。基于测量系统自校准功能,进行漫反射参考板反射率的测量,计算反射率测量数据与定标数据的相对偏差,初步验证了自校准功能的有效性。