科技的发展使得红外系统广泛应用于各种场合，对军事目标搜索跟踪时，常常用到结构简单的两档变焦光学系统，可以达到大视场搜索目标小视场观察目标的目的。近些年，随着科技不断进步，红外探测器得到了迅猛发展，制冷型探测器有高的灵敏度和响应速度，所以被用于大多高清晰的红外热成像系统中,这必然会给红外系统的光学设计过程带来的一系列问题，如冷反射，冷光阑匹配以及红外系统所必须的无热化设计等，无疑加大了设计的难度。某实况景象记录系统是为某基地研制的光学测量设备，用来对弹道导弹进行跟踪测量，红外捕获跟踪系统是该光电经纬仪重要的分系统之一。本论文首先介绍了红外热成像技术的特点、发展现状；接着从红外辐射规律入手，分析了辐射出射度与波长之间的关系，并确定了该红外系统各项参数，分析了系统的作用距离，分析结果表明所确定的光学指标参数合理；接着对变焦系统的知识做了介绍，设计了轴向移动的两档变焦系统，对其成像质量作了评价，并将其与设计的切换式变倍系统做了比较，最终确定选用前者；为了减小温度对红外系统成像质量所带来的影响，研究了红外系统无热化设计的三种形式，针对所选用的变焦系统，对其用光学被动补偿法进行了无热化设计，评价图表明，经无热化设计的红外捕获跟踪系统在-40°C?+60°C温度范围内像质完全能满足使用要求，接着对系统进行了公差分析，在许可的公差范围内，系统成像质量的变化可接受。文章最后对制冷式红外系统的冷反射进行了分析，给出了冷反射的概念及成因，采用YM和I/Ibar两个量对冷反射强度进行评价，研究了抑制冷反射的方法，并对所设计的轴向移动式变焦系统进行了冷反射分析，提出了抑制该系统冷反射效应的有效措施。