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。

为设计高分辨率可见光空间相机,研究了三反射式光学系统(TMA)设计过程中需要考虑的问题。通过对折轴三反射光学系统最终视场在像面上的分布,提出了偏视场、全视场和环形视场3种折轴三反光学形式,并进行了光学系统设计。设计了3种谱段位于500-800 nm,焦距f=6000 mm,F数为10的折轴三反光学系统,设计结果表明,3种系统成像质量均接近或达到衍射极限,可以满足高分辨率可见光空间相机的使用要求。并对3种折轴三反射光学系统的加工装配难度进行了分析和比较,可以作为其他大口径、长焦距空间相机光学设计的

随着空间技术的不断发展,地元分辨率不断提高,空间相机光学系统的设计不断提出新的要求。分析了长焦距空间相机光学系统设计过程中需要考虑的问题,研究了大F数、长焦距空间光学系统的设计原理,并进行了光学系统设计。设计了谱段位于500-800 nm,焦距f=7200 mm,F=14.4的大F数、长焦距的折轴三反光学系统。结果表明,光学系统视场角达到1.6°,在450 km的轨道上,地面幅宽可以达到12.5 km,像元尺寸为10 μm时,地面像元分辨率达到0.62 m,当中心遮拦为6%时,Nyquist频率