该项目打破传统卫星分系统独立式的设计模式，提出了为遥感载荷增加“眼睛”和“大脑”的一体化智能载荷研究思路，即在传统分米级遥感相机的基础上增加天文、惯性、卫星导航测量敏感单元和成像策略与信息实时处理单元，形成一体化的智能载荷。提出了载荷与测量一体化建造与标定模型，减少误差传递，实现精确的成像控制和高清晰的成像效果。

提出实时定姿定位高精度智能载荷一体化设计方法，实现智能载荷光机电热系统全局理想配置。提出以卫星本体为中心的空间杂散光姿态球理论，实现面向任务的光学配置优化，建立了一体化智能遥感载荷新模式。

提出了天文星图姿态、惯性陀螺角速度与卫星GPS/北斗位置三位一体的实时定姿定位系统，解决高动态成像下图像定位准确性难题。提出以高动态MEMS陀螺为参考的天文微弱信号探测方法，解决卫星快速机动、敏捷遥感、灵巧成像等过程中精确姿态获取的难题。提出基于自适应阈值的强杂光恒星信号高精度提取方法，解决了单一传感器无法实现星、日、月、地一体化感知与测量的技术难题，实现了复杂工况下全天候成像和目标准确定位。

提出了姿态敏感器与遥感载荷一体化的智能识别与测量技术，以遥感相机的恒星成像为目标参考，实现了遥感系统对空间目标0.03角秒极高精度指向。提出基于遥感图像识别的精密配准与姿态测量方法，实现在轨1,000,Hz、亚角秒级卫星颤振测量。提出一种空间合作/非合作目标异步编码采样的自主探测与智能识别方法，实现了30,km内空间目标分米级定位，并应用于我国月球背面超长波编队飞行探测任务中。

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