针对批产化空间透射镜头短周期、高精度和高像质一致性的研制需求，研发了一种自动调整、在线检测、自主分析和自动校正波像差的自动装校系统。首先，设计了透镜自动调整方式和悬浮胶粘的结构形式，采用坐标投影将透镜失调量的测量值转换为调整装置的线性调整量，利用电机驱动调整装置的组合运动实现透镜自动调整。然后，设计了镜头调整检测集成平台和波像差校正模块，根据系统波像差测试结果自主分析透镜自由度调整量，并驱动调整装置运动实现透镜位置的补偿调整，通过均衡校正残留波像差的方式保证批次间像质的高一致性。最后，对20套批产化镜头进行自动装校实验，镜头研制周期为3天/套，透镜失调量控制精度优于10″和5 μm，批次间相应视场调制传递函数最大偏差为0.026。实验结果表明，本系统可为批产化空间透射镜头装校提供一种高效的自动化研制途径。

针对红外光学材料折射率不均匀导致系统波前产生异常像差，从而引起镜头像质严重下降的问题，提出了一种光学件位置迭代调整和面形修配相结合的系统波前补偿方法，实现面向高性能的红外折射式镜头装调。在光学件精密定心的基础上，设计了在线装调检测装置，依据镜头实测波前并结合计算机辅助装调技术，通过迭代调整光学件位置矫正系统波前初阶像差。对系统残留的中高阶像差，根据各视场测得的系统波前综合分析计算，采用修配光瞳处光学件面形，引入反残留波像差的方式补偿。实验上，通过对某红外折射式镜头装调，将镜头三个视场系统波前RMS （λ=3.39 μm）分别由精密定心后的0.162λ、0.118λ、0.166λ降低至0.064λ、0.040λ、0.067λ，平均MTF （@25 lp/mm）由0.31提升至0.67。结果表明，这种装调技术对红外折射式镜头系统波前补偿效果明显，可大幅提升镜头成像性能，具有重要的工程应用价值。

针对大口径离轴反射镜组件高面形精度、高可靠性和高稳定性支撑的要求，设计了一种中心筒支撑配合四点可自由加、解热锁辅助支撑的离轴反射镜新型复合支撑方案，热锁部件在力学试验和发射过程中锁紧，地面测试及在轨时释放，在保证面形的同时，有效提升了反射镜组件基频及抗力学性能，并在某空间遥感器706 mm×560 mm口径离轴反射镜组件研制中进行了验证，结果表明采用四点热锁辅助支撑的反射镜组件在加锁后动态性能优良，满足基频大于120 Hz、静载30 g条件下胶应力≤3 MPa的要求，且加锁前及解锁后面形均满足RMS优于λ/40 （λ=632.8 nm）的要求，验证了该设计的有效性。

航空相机的使用环境温度变化范围较大，温度的变化会在相机光学镜头中产生温度梯度，影响相机成像质量。为保证相机光学系统的成像质量，需要对镜头在一定温度范围内进行消热设计。运用ZEMAX光学设计软件对某航空相机光学系统进行了热分析，并根据分析结果运用ANSYS软件实现了多片式、大视场角光学镜头被动式消热光机一体化设计，通过镜头内部补偿环节沿轴向的微位移改变镜间距，实现对光学系统不同温度下像质的补偿。同时，研制消热补偿试验件，采用一种高精度光学非接触式在线直接检测微位移的方法，精度达到±1 μm，完成了消热补偿试验件微位移测试。结果表明：不同温度下的微位移量与分析数据一致，最后通过对采用该消热一体化设计的实际航空镜头在不同温度下的像质检测，验证了该设计的有效性，镜头在各温况下性能良好。