提出了一种基于权重分组的可见光波段光学系统的无热化设计方法。基于常温下满足像质要求的光学系统，计算了每一片透镜产生色差及热差能力的综合权重，通过比较权重进行结构分组，将初始系统等效成两个单透镜系统以进行光学材料的挑选。对焦距为400 mm、F数为4的双高斯型航空相机在-40~+60 ℃的温度范围内进行了无热化设计。在各个温度下，该系统在空间频率为55 lp/mm处的调制传递函数值均大于0.4。研究结果表明，该方法能使长焦光学系统在大温差环境下保持较好像质，光学性能稳定。