空间光学相机拥有较高灵敏度，在面对外部强光干扰时所受到的影响更为严重。研究如何抑制强光对空间相机的干扰并设计有效的防护系统对确保相机安全性、延长相机工作寿命以及保障其有效运行具有重要意义。研究人员解析了在不同光学参数下，互补金属氧化物半导体探测器（CMOS）的眩光特性与相机入瞳处能量分布的关系；设计了基于机械快门和632.8 nm陷波滤光片的抗强光干扰主被动防护系统。选择632.8 nm连续激光器作为模拟干扰光源搭建桌面实验系统，通过强光干扰实验，验证了防护系统的有效性。实验结果表明，在实验相机面对外部强光源干扰时，CMOS探测器饱和面积达到10⁶ μm²（占探测器面积1/3），主动防护措施能够在10 ms内快速响应，减少相机因强干扰光引起探测器过饱和或损坏的风险，有效提高相机的工作安全性；在632.8 nm谱段干扰光工况下，被动防护措施可使探测器饱和面积下降至原有1/100，并可以对靶标实现清晰成像，显著提高实验相机工作效率。主被动防护系统可以有效保障光学相机的安全工作，为相机在强光干扰环境中提供良好的防护效果，对空间光学相机抗强光干扰系统的设计具有参考价值。

天基光学相机是空间目标探测的重要手段，世界主要航天大国大力发展天基空间目标探测技术以确保空间态势感知能力。首先介绍了国外应用于微纳卫星平台的典型空间目标探测光学相机，分析了天基光学探测手段的优势。其次针对基于微纳卫星平台的空间目标探测应用需求，提出“高效率镜头结合高灵敏器件”解决方案，并对光学相机进行了性能评估与设计参数分解。最后针对应用指标要求开展了系统设计与相机研制，并通过地面试验进行了性能验证，达到了预期探测效果，实现了5 kg级光学相机优于13星等的探测能力，可广泛部署于微纳卫星平台，为我国空间碎片研究、航天器碰撞预警提供高实时性数据支撑。

随着我国航天事业的持续发展和不断进步，航天光学相机正在朝着大口径、大视场、高分辨、轻量化的趋势发展，这对相机的设计分析提出了更高的要求。光学系统焦距与光学口径不断增加，光机系统刚度受质量限制提升空间有限，其对星上活动部件在轨正常工作所引起的微振动也越来越敏感。航天光学相机的微振动对其在轨成像质量会造成影响。因此，近年来卫星微振动及其控制问题越来越受到关注。通过对国内外航天光学相机的光机集成分析方法的论述与分析，探讨了目前光机集成分析的关键技术与发展方向。针对目前国内光机集成分析其存在的局限，提出了建立微振动传递全链路数学模型进而构建航天光学相机微振动像质退化机理的设想。

倾斜刃边像分析法是调制传递函数评价方法中最常用的方法之一，该方法成像过程中光束透过能量高、实用性强，具有广泛的应用前景。将倾斜刃边像分析法应用于激光辐照条件下相机成像质量评价系统，分析方法可信有效，但需综合考虑刃边倾角度、刃边两侧灰度对比度和背景噪声等影响因素。采用倾斜刃边像分析法计算不同功率密度和光斑位置下系统不同的 MTF 曲线和 MTFA 值，结果表明：当激光功率密度偏小或光斑位置距刃边较远时，刃边对比度和MTF值影响较小；当激光功率密度逐步增大或光斑位置向刃边靠近时，局部MTF呈降低趋势变化，刃边对比度和MTF值影响逐渐增大，干扰效果也逐渐明显，尤其是在光斑覆盖目标时，MTF值无法计算，干扰效果达到最佳。因此，基于倾斜刃边像分析法可实现定性和定量评价光学相机成像质量。基于该仿真结果，建立相应的激光辐照条件下光学相机成像质量测评系统，可为光学相机激光辐照效应实验及其激光干扰效果评估提供技术支持。

光学仪器能否精准装调对其最终呈现的成像质量及性能有着重要影响。针对光学相机装校的修切量检测，提出了一种用于微小距离测量的光路方案并设计了一款物像等距的有限远共轭光学系统，其放大倍率为1×，数值孔径为0.09，视场为0.5°。根据实际应用需要，制定合理的光学指标，利用光学设计软件Zemax进行系统的设计与优化。结果表明，有限远共轭光学系统各视场在160 lp/mm处的调制传递函数均接近衍射极限，且都大于0.3，各视场的均方根半径小于艾里斑半径，满足光学指标设计要求。搭建实验平台，对装配星敏感镜头和CCD相机的修切圈进行测量，实验结果符合设计要求。