介绍了相位差法基本原理，应用相位差法估算稀疏孔径成像系统各子镜误差，分析基准子镜对相位差法计算结果的影响。以Golay3稀疏孔径为例，提出利用稀疏孔径成像系统中的每个子镜单独对目标物成像，计算每个子镜的焦面成像图与原目标物图的算术平均值标准偏差（AMSD），将AMSD值最小的子镜设为基准子镜。分析在实际运用中基准子镜误差大小对系统剩余子镜误差估算精度的影响，最后讨论离焦量对相位差法计算精度的影响。理论仿真表明：利用相位差法对稀疏孔径成像系统各子镜误差进行估算时，必须先确定基准子镜；AMSD值越小，对应子镜的误差也越小，将其作为基准子镜，利用相位差法计算出的系统剩余子镜的误差也越小；在相位差法的计算过程中，改变离焦像的离焦量对计算结果影响不明显。

采用相位差异法应用于稀疏孔径系统的波前相位传感，对图像噪声引起的波前相位估计的准确性下降以及迭代时间较长等进行研究。采用二阶巴特沃斯低通滤波器对退化图像进行降噪处理，同时对滤波后的图像频谱和光学传递函数应用切趾法截取高信噪比的低频区域和与之相应的光学传递函数作为约束条件，推导了滤波切趾处理后的相位差异法目标函数的表达式。仿真结果表明，所提出的方法在不同强度噪声情况下，都能有效地降低噪声影响提高相位估计精度，同时缩减算法迭代时间。

稀疏孔径望远镜的子镜装调误差是影响光学系统成像质量的主要因素之一。研究了基于遗传算法的两次离焦相位差法, 即在稀疏孔径望远镜系统的两个不同的离焦面上获得两幅图像数据, 采用遗传算法, 通过最大似然估计目标函数最优化的方法, 恢复目标图像并计算出稀疏孔径光学系统的活塞误差和倾斜误差, 分析了复原图像的信噪比和方差。结果表明: 遗传算法与两次离焦相位差法的结合不但可以精确求得子镜的装调误差, 而且能够算出两次离焦的距离。与传统相位差法相比, 计算时间相当, 实验难度降低。

介绍了三子镜稀疏孔径双反系统的结构，推导其广义光瞳函数，并阐述三子镜稀疏孔径双反系统的成像原理。对光学系统中的一个子镜分别引入平移误差和倾斜误差，用Zernike 多项式表示这两种误差，并用Matlab 软件对有误差的系统进行模拟成像。提出相对模糊度函数，并用其对成像的质量进行评价，给出随着子镜平移误差或倾斜误差的增大，所成图像相对模糊度的变化曲线，分析子镜误差对系统成像质量的影响。结果表明：三子镜稀疏孔径双反系统子镜平移误差和倾斜误差对系统成像质量造成的影响规律不同，系统所成图像的相对模糊度随平移误差的增大呈周期性变化，随倾斜误差的增大而单调增大，倾斜误差比平移误差对成像质量的影响更大一些。因此，装调时对倾斜误差的控制要比对平移误差的控制更加严格。