空间光学遥感技术被广泛应用于地形测绘、资源普查以及军事侦察等领域,为了获得清晰的高质量遥感图像,对空间相机的分辨率提出了更高要求。增大空间光学相机的焦距与口径是实现高空间分辨率的直接手段,但是对于大口径、长焦距、反射式光学系统来说,其结构具有比刚度高而绝对刚度低的特点,在空间微重力环境下易受到星上各类扰动源（太阳翼驱动机构、姿态控制飞轮等）产生的微振动的影响,其中姿态控制飞轮是可见光遥感卫星主要的扰动源。在轨运行过程中飞轮内部转子会持续高速旋转并产生频率成分复杂的扰动力与扰动力矩,引起颤振,降低光学系统的在轨动态传递函数,造成像质退化,甚至无法成像。因此亟需在整星层次上分析研究微振动对光学相机成像质量的影响,在设计阶段对光学系统的成像质量进行综合评价,分析结果可用来指导该高分辨率光学卫星的结构布局以及隔振系统的设计,意义重大。本文以某高分辨率大口径长焦距光学空间遥感相机为研究对象,在整星层次上采用光机集成分析方法对该光学相机的微振动问题进行深入的分析研究,具体研究内容如下:1.基于整星层次分析飞轮扰动下光学相机的视轴误差。研究飞轮扰动机理,基于弹性力学、薄板弯曲理论假设以及结构动力学理论建立某高分辨率卫星的结构动力学模型,测得飞轮工作时扰动数据作为卫星结构动力学模型的输入激励,通过集成分析的方法分析飞轮扰动下光学相机物/像空间的视轴误差,分析结果表明主反射镜组件对该高分辨率光学相机的影响最大,整星第8阶模态对于视轴误差贡献值最大,贡献百分数为53.737%。2.对主反射镜组件进行基于线性状态空间表达的动力学分析。从模态分析理论与状态空间理论出发,依据组件模态信息,建立反射镜组件状态空间模型。采用直流增益法缩减模态对状态空间模型进行简化,分析得到反射镜组件频率响应特性,大幅提高计算效率,对比有限元法,计算时间由21分钟缩短至20秒。并分析了重力载荷或温度载荷作用下主反射镜面形精度变化对于光学系统调制传递函数（MTF）的影响,其中温度载荷会大幅降低MTF,奈奎斯特频率处MTF由0.301060退化至0.056873。3.采用光机集成的分析方法分析飞轮扰动对于光学系统成像质量的影响。研究了反射镜刚体运动对于像面像移的影响,以及不同形式的横向振动对光学系统MTF的影响。对光学卫星进行瞬态响应分析,将得到的反射镜刚体位移以及镜面变形结果与光学系统协同分析,得到飞轮扰动下光学成像系统的像质评价结果,实现从初始源头到最终响应的光机集成动态全链路仿真。4.开展主反射镜光学检测试验、动力学振动试验以及空间光学相机视轴误差测试试验研究。光学检测试验检测高面形精度反射镜在径向重力作用下面形精度的变化;动力学试验检验主镜组件一阶自然频率与设计值的符合程度,同时反映了主镜组件动力学特性分析的准确性,状态空间法得到的响应位移与试验结果对比,相对误差为6%;空间光学相机视轴误差测试试验测得飞轮微振动作用下光学相机物空间角位移,仿真计算得到第8阶模态物空间角位移与实验结果相比,相对误差为9.34%。以上研究表明,光机集成分析方法是分析空间光学相机微振动问题的有效手段,可实现飞轮微振动作用下光学系统成像质量的综合评价,可在设计阶段完成光学成像系统性能评估,其分析结果还可指导星上的结构布局以及隔振系统的设计。