本论文首先陈述了设计任务的技术指标要求，在分析给定的设计任务技术指标要求后，确定了满足该任务的光学系统的具体参数。然后，根据这些具体技术参数选择了适当的光学系统模型，具体设计了一个天基探测空间目标用双波段光学系统，给出了系统设计结果及其像质情况，并论证了该设计结果满足任务要求。 本论文设计的双波段探测系统是由可见光系统和长波红外系统两个分立系统组合而成的。研究适合可见光图像和长波红外图像的快速高效配准算法是本论文的另一个工作内容。本论文详细研究了一种适合可见光图像和长波红外图像配准的基于HAUSDORFF离的自动图像配准算法。 提出了两个用于天基探测空间目标(如卫星)的空间加权HAUSDORFF距离公式、提出了“HAUSDORFF距离圆盒距离变换”的概念并给出了公式。