气象卫星扫描辐射计需要一种大范围的二维角度实时测量系统。目前的二维角度测量系统,大部分以面阵CCD实现。其特点是光学系统结构简单,获取的二维图像信息直观、技术成熟,但难以满足大角度、高精度的要求,不能满足气象卫星二维角度的测量需要。考虑线阵CCD具有灵敏度高,扫描速率高,动态范围大,实时传输,且集成度高的特点,本文研究了一种以线阵CCD为探测元件的二维角度测量系统.该系统满足了气象卫星扫描辐射计的使用要求。本课题以线阵CCD为探测元件,对高精度、大视场的二维角度测量技术进行研究,提出光学系统设计方案。该方案主要包括：光源准直系统的设计和光路传输系统的设计两部分。建立光学系统模型,使用Tracepro, Lighttools等照明仿真设计软件对相应的光学系统进行仿真和数据分析,验证二维角度测量系统的可行性。本文第一章介绍了气象卫星的发展和分类,最后阐述了本论文的主要研究内容。第二章介绍了角度测量技术的发展和分类,后续阐述了二维测量技术的原理及主要研究内容。第三章详细阐述了基于线阵CCD的二维角度测量光学系统的设计特点,提出了不同的设计方案,最终选择适合于工程应用的设计方案。第四章分析了不同光源的特点,选择LED光源和激光光源这两种照明方案。第五章总体分析研究了二维测角理论精度问题和有关象元定位技术。后续通过lighttools照明设计软件的仿真,分析后续光斑数据及相关精度要求,验证光路传输系统方案的可行性。最后,对本论文所完成的工作进行总结,并对后续的研究工作作出进一步展望。