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跟踪发射望远镜既要完成激光束的传输、变换与发射，还要实现对目标的高分辨率成像。因此与普通天文望远镜相比，影响跟踪发射望远镜成像质量和分辨率的主要因素，除了中继镜的加工装配误差、主次镜的加工装配误差和大气湍流，还有激光内传输和外传输。要提高跟踪发射望远镜的成像质量需要抑制激光内外传输热效应，校正热效应和大气湍流产生的低阶像差。 激光在内通道传输过程中，激光与传输介质的相互作用导致了传输介质物理性质发生变化--通道内气体吸收激光能量，密度改变，折射率随之改变，通道内光学元件吸收激光能量，使其基底材料的温度梯度发生变化，镜面发生热变形，影响了跟踪发射望远镜的成像质量。注入空气和干燥氮气的气体热效应测试结果表明，在控制边界层后，注入干燥氮气对气体热效应的抑制非常明显。本文对镜面膜系吸收激光能量导致的镜面热变形和透射波前误差进行了理论推导，研究了光学元件产生的波前相位误差在不同功率密度和不同辐照时间下的缩比定律；仿真分析和测试结果表明内通道产生的波像差主要是离焦和球差等低阶像差；当通道内注入干燥氮气，硫化锌分光元件吸收激光功率达到40w时，望远镜成像质量较差，内通道热效应使目标像的Strehl比下降到了0.05。根据理论推导和仿真分析结果，设计合理的管道长度和管道直径，优化镜面直径和镜面厚度，选择合理的基底材料，能抑制部分内通道热效应。 激光外传输存在热晕等非线性因素，需要避免热晕对跟踪发射望远镜成像质量的影响。本文对无热晕的激光功率进行了初步分析讨论。推导出无热晕，非科尔莫戈罗夫湍流条件下，望远镜分辨率的解析表达式。研究了非科尔莫戈罗夫湍流下，短曝光、长曝光分辨率与望远镜口径和大气参数(大气相干长度和湍流功率谱指数)之间的关系。计算结果表明望远镜口径和大气参数不变化的条件下，随着观测的中心波长变长，望远镜的分辨率先逐渐提高，达到最佳后，再渐渐减小。计算结果还表明，望远镜的短曝光分辨率远高于长曝光分辨率，抑制目标抖动能有效提高望远镜分辨率。 影响跟踪发射望远镜成像质量的主要原因是内通道热效应和大气湍流产生的光束抖动、离焦和球差等低阶像差。分析计算结果表明对抖动和离焦等低阶像差的校正，能有效提高跟踪发射望远镜在可见光和近红外波段的分辨率。当存在一定像差时，幂灰度加权质心定位算法减小了对非对称光斑的质心定位误差，使多帧累加积分光斑的Strehl比提高了30～95％。为避免大气闪烁等因素，本文用基于Zernike系数的随机并行梯度下降算法校正内通道热效应和大气湍流产生的低阶像差，仿真分析和实验证明算法对提高跟踪发射望远镜的成像质量是有效、可行的。