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随着人类对近地行星表面信息获取需求的日益增加，随着航天技术的飞速发展，航天遥感相机在国土勘测、城市设计、农林规划、交通导航等方面都有了广泛的应用。但空间相机所处的工作环境十分复杂，在运输过程中会受到冲击、振动、碰撞等干扰，在运行过程中会受到压力、温度、重力等影响，这些都会对相机成像质量造成影响。因此为了确保空间相机能获得质量较高的图像和影像，调焦机构的设计是空间相机设计中必不可少的一部分。 本文主要设计了一种调焦机构并加以分析验证。在详细的分析了影响成像质量的各种因素以及常见的调焦方案，提出了本文调焦机构的设计方案与分析流程。首先，根据光学系统确定调焦方式，并通过驱动次镜沿光轴方向移动的方式设计了调焦机构，该结构占用空间小且质量较轻。然后，根据调焦需求，选取热膨胀系数较高的铝作为主要材料，采用在镜座背面贴加热片等措施保证次镜在恒温下工作，并通过有限元方法对调焦机构性能进行了建模分析。最后，对调焦机构工作状态进行分析验汪，利用Zernike多项式对其工作时所产生温度变化引起的镜面变形进行拟合，把变形后的面形输入到Zemax软件中，以调制传递函数作为光学系统成像质量评价指标，分析了调焦机构在正常工作时次镜面形变化对相机成像质量的影响。结果表明，调焦机构符合设计指标，且工作时次镜面形的变化对光学系统成像质量的影响可以忽略，与传统调焦机构相比，热控调焦方式具有质量轻、结构简单等优点。