卫星在轨时，为了获取高分辨率的图像，卫星成像平台的振动再加上相机与拍摄对象之间存在的相对运动，将引起目标场景在CCD靶面上形成像移，致使图像的分辨率与对比度下降。因而为了尽可能地提高卫星成像的最终质量，在卫星设计时，往往需要对卫星的各种性能进行全方位的分析研究。通过对卫星振动下卫星成像的过程仿真与成像质量的有效评估，我们能够很好地为卫星成像平台的设计提供参考以及对卫星成像的退化问题提供相应的解决方案。本文的工作主要围绕卫星平台振动下的成像仿真以及退化图像恢复进行展开，主要工作如下：首先，论文对国内外关于卫星成像的仿真研究成果与现状进行了归纳；分析了卫星在轨时卫星振动的产生原理；从成像的物理角度，深入分析了图像的退化过程；引入了图像质量评价方法：主客观以及MTF评价方法。其次，建立了卫星振动下的复杂像移仿真成像模型，针对卫星振动导致的成像系统的复杂像移问题，采用分段线性插值的方法对像移轨迹进行拟合，并对相应的点扩散函数的求解进行了数学建模与理论推导。再次，提出了一种模糊移除算法来解决卫星平台振动导致的图像退化问题；优化了常规多重模糊恢复方法所带来的噪声问题；并针对真实环境下，图像复原遇到的振铃效应，通过最优窗算法对图像的边缘优化处理。另外，开发了一款卫星成像仿真软件。该软件能很好地实现对卫星成像的模糊仿真并提供了多种对退化图像去模糊的解决方案。最后，论文提出采用MTF对仿真软件的模糊仿真实验结果进行评价；进行了多组去模糊实验，并利用主客观评价方法对其复原结果进行分析。