针对传统枪弹容易被环境因素干扰而导致难以击中目标,或容易造成误伤的问题,论文在分析总结了国内外灵巧枪弹研究进展的基础上,设计了灵巧枪弹导引头的光学系统,并对其可行性进行了分析验证。根据灵巧枪弹的基本特点,分析了灵巧枪弹的探测模型,确定了其制导方案,即激光半主动式寻的制导方案。本方案中探测元件采用四象限探测器,分析了光斑大小对四象限探测器精度的影响。设计了适用于灵巧枪弹的激光半主动寻的制导光学系统,确定了其瞬时视场,有效焦距,遮拦比等基本参数,并利用ZEMAX光学设计软件,对光学系统进行优化和仿真分析。分析了该光学系统的成像质量,弥散光斑能量中心偏移对灵巧枪弹精度的影响,并且通过仿真计算得到了灵巧枪弹的系统误差。对所设计的光学系统进行了杂散光分析,给出了其遮光罩结构的设计方法,最后利用TtracePro软件对系统抑制杂散光的能力进行了仿真分析。分析仿真结果表明,灵巧枪弹的探测距离远大于常规枪弹的射程,能够满足探测需求；所设计光学系统的成像光斑直径与探测器半径相等,成像质量良好；杂散光分析表明,增加遮光系统后,光学系统的PST值达到了10-10数量级,满足工程上的使用需求。所设计的光学系统方案可以为下一步灵巧枪弹实体样机的试制提供理论依据与参考。