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