大口径星敏感器已成为卫星导航领域的迫切需求，根据大口径和轻量化的研究目标，采用R-C系统和球面补偿透镜组相结合的结构型式，设计了一个视场1.8°、焦距719 mm，入瞳直径164 mm，工作波段0.45~0.9 μm的折反式大口径星敏感器光学系统，采用像方远心设计，降低了像面离焦对能量质心位置计算的影响，同时提高了像面照度均匀性。根据像差理论计算初始结构参数，利用光学设计软件CODE V 进行了光线追迹和优化设计，设计结果表明，光学系统遮拦比0.317，光学传递函数在特征频率26 lp/mm 处

为提高大视场光学系统像面照度的均匀性，从理论上分析了光学系统像面照度的影响因素，提出使用中心遮拦产生的轴外斜光束截面积与轴上光束截面积之比对像面照度进行优化的思路。以理想系统建立数学模型，得到了中心圆形遮拦影响下不同视场角光束截面积比值的变化规律，并分析了遮拦对调制传递函数(MTF)的影响。进一步提出采用Zemax与Matlab软件动态数据交换(DDE)进行像面照度自动计算优化的方法。以某焦距 56 mm，相对孔径=1/5.6，视场角2ω=80°的航测镜头为例进行了优化，通过在光学系统第5表面上

为了解决传统成像光谱仪难以实现光谱和图像信息实时获取的问题，设计一款可见/近红外宽谱段视频型成像光谱仪系统。系统利用多狭缝分光成像技术，将目标光谱图像进行区域划分，代替传统的推帚型成像光谱仪，实现光谱维的大视场成像。采用低色散光学玻璃和双胶合透镜实现宽谱段光学系统的像差校正。前置望远物镜系统采用复杂的双高斯结构，实现小畸变设计和不同视场狭缝处能量的均匀分布。为了同时获取高空间分辨率的实时视频监控和高光谱分辨率，利用分光棱镜将前置望远物镜的像分为两路，一路直接由高分辨率全色相机接收，另一路进入分光

星载多角度偏振成像仪是一种超广角画幅式低畸变成像的偏振传感器.介绍了多角度偏振成像仪的基本工作原理,从保证偏振测量精度和大视场成像质量要求出发,分析了光学系统的设计难点及光学系统的结构型式,最终采用了反远距型像方远心光路结构.根据光路结构的像差特点,采用非球面镜校正畸变及像散,改善像面照度的均匀性,依据这样的思路,运用光学设计软件对多角度偏振成像仪的光学系统进行了光线追迹和优化,其工作光谱范围为420~930 nm,全视场角为118.74°,焦距为4.833 mm,相对孔径为1:4,并对设计系统