根据大视场和快焦比空间遥感高光谱成像仪的研究目标, 采用折叠三反施密特望远镜和自由曲面Offner凸面光栅光谱仪结构, 设计了一个视场为5°, 焦比为2, 工作谱段在400~1 000 nm, 光谱分辨率为5 nm的星载高光谱成像仪光学系统。推导了非对称非球面施密特主镜的理论计算方法, 介绍了镜面的制造方法。利用Zemax光学设计软件进行了光线追迹和优化设计, 结果显示光谱畸变<0.88%, 光谱弯曲<1/3探测器像元, 所有谱段的光学传递函数均大于0.8, 满足星载高光谱成像仪的技术要求。施密特系统结构简单, 仅含有一个非球面, 在大视场工作时具有像质优良和畸变小的特点, 且中心遮拦比小、体积紧凑, 适合未来大视场快焦比的大口径星载遥感应用。