月球做为地球唯一的天然卫星,是人类开展深空探测的首选目标,也是人类进行外层空间探测的理想基站。月球拥有丰富的矿产资源和独特的空间环境条件,具有广阔的开发利用前景。月球探测推动了众多新技术的发展,尤其是航天技术、信息技术和光电技术等高新技术的进步。登陆月球表面是进行月球探测最直接有效的手段,拍摄月球着陆器及周围环境可以监测着陆器的工作状态,因此研究拍摄着陆器自身的技术是一项非常具有实际意义的工作。本文首先介绍了月球探测的背景；总结了国内外探月工程的发展现状。然后介绍了已有的几种拍摄着陆器自身的方式以及它们各自的优缺点。随后提出了一种操作简单、易实现的弹射式月球着陆器自成像方案,并对此方案做了详细介绍。然后分析了方案中对成像系统的要求,完成了光学系统的优化设计,对光学系统的成像质量进行了分析。介绍了公差分析的概念,并对设计的镜头进行了公差分析,给出了合理的公差分配参数。设计了镜筒的结构,整体结构易于安装和调适。随后具体介绍了方案中不倒翁结构主体、弹射器主体的结构设计。分析了不倒翁结构主体参数设计的原理,介绍了弹射器主体的工作原理,给出了各零件的设计方案。介绍了弹簧的设计原理,并根据设计要求给出了合理的压缩螺旋弹簧设计参数。介绍了有限元分析的原理,对不倒翁结构主体跌落过程进行了有限元分析。完成了地面试验用的弹射式着陆器自成像系统的加工制作,并在地面环境下进行实验,验证了方案的可行性。总结了图像畸变校正的方法,详细介绍了一种基于多项式拟合的畸变校正方法,并进行了实验验证了该方法的有效性。