共形导引头光学系统因在非零观察视场中失去旋转轴对称性而存在随视场不断变化的动态像差。为验证共形光学系统的光学成像性能, 设计了采用固定校正板进行像差校正的万向支架式共形导引头光学系统。系统在±55°观察视场内设计的传递函数值大于 0.5, 像元内能量集中度大于 80%。为简化位标器结构并完成光学系统的成像性能测试, 提出了采用头罩旋转的方式替代位标器结构的旋转。光学系统调制传递函数测量结果表明系统在小观察视场中的调制传递函数大于 0.45, 在全观察视场内大于 0.25, 满足目标探测要求。

由于飞机共形窗口形状非对称且常常相对于其后成像系统倾斜，使得结构最为简单的旋转对称固定校正器无法应用于飞机共形窗口的像差校正。为了最大程度简化飞机共形校正系统结构，提出了飞机共形窗口像差的二级静态校正，使得固定校正器能够应用于飞机共形窗口的像差校正。第一级静态校正，即通过某种静态校正手段首先校正共形窗口在0°沿轴瞬时扫描视场引入的非对称像差，为固定校正器的使用提供条件；从理论上证明了通过对飞机共形窗口内表面进行消像差设计，可以作为一种校正手段实现第一级静态校正。第二级静态校正，即使用固定校正器校正共形窗口引入的随扫描视场变化而变化的动态像差。阐明了飞机共形窗口像差的二级静态校正原理；基于该校正原理，给出了一个设计实例。

设计了一个大扫描视场的折衍混合红外共形光学系统，共形成像系统工作波段为3.7～4.8 μm，相对孔径为1/2，焦距为120 mm，扫描视场为±40°。由于共形光学系统具有大偏心、大倾斜光学特性，像差校正难度较大，设计中采用固定校正镜和折衍混合混合结构校正了共形光学元件的像差，引入了非球面和衍射面有效消除了各个扫描视场的像差。设计结果表明：光学系统光阑与探测器冷光阑重合，满足100%冷光阑效率。在±40°扫描视场范围内，共形光学系统的光学传递函数曲线接近衍射极限，成像良好。

设计了一种使用固定校正器进行像差校正的共型光学系统，固定校正器采用大口径非球面透镜，对各子跟踪场的像差进行了严格校正。位于固定校正器后的成像系统进行回转跟踪时，搜索角度最大可达±80°，成像质量较好，且不会产生半球形整流罩光学系统在大角度搜索时容易出现的挡光现象。光学系统光阑与探测器冷屏重合，冷光阑效率达到100%。