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为了满足海洋下一代水色探测的需求，本论文在跟踪国外研究的基础上，针对旋转望远镜系统进行光机热集成分析及转动性能的分析，得到机械载荷、温度载荷以及转动性能对光学成像质量的影响，并根据光学成像质量的要求对转动性能提出指标要求。论文的主要内容和创新点如下： 1、针对旋转望远镜扫描的成像辐射仪的指标，对光学系统进行详细的计算及设计，提取一定的光学指标作为后期分析的依据。在此基础上根据具体的设计指标要求设计主光学系统的结构，并对主光学镜筒的结构进行力学分析。 2、首先针对主光学系统中的主镜进行了集成分析，在不同的温度水平以及重力的影响下主镜的镜面变形，分离了镜面的刚体位移和面型畸变，分别得到两种变形对MTF的影响。然后针对主光学镜筒进行了热力分析，分析了在相应的温度水平及重力的影响下，主镜相对于理想位置的偏移，得到该偏移对MTF的影响。最后，将主镜的三种变形相结合，分析对MTF的影响。接着，基于同样的分析方法分别分析了主光学系统中其余反射镜的变形对MTF的影响，得到了MTF对主光学系统中各反射镜的敏感性。最后，综合了主光学系统的所有反射镜的变形，得到主光学的综合变形对MTF的影响。 3、对旋转望远镜的转动性能进行计算和分析。首先对主光学系统的转动机构进行设计，包括望远镜扫描参数的计算，旋转轴系的设计与校核以及旋转望远镜的整体设计。接着根据转动性能对MTF的影响进行计算与分析。首先根据转动参数计算离心力，得到主光学镜筒由于离心力导致的变形，再代入到CodeV中得到对MTF的影响。然后根据跟踪精度，则得到主镜筒与半角镜的偏转角度，代入到CodeV中，得到对MTF的影响。并对转动性能提出具体的要求。最后计算旋转轴系的误差，并分析旋转望远镜系统在转动过程中，系统MTF的变化趋势。 4、针对主光机系统进行相关的机械振动试验，以验证该主光学镜筒的结构设计的有效性，并验证整个主光机系统都能够达到所需要的力学特性。 本课题深入研究了光机热及运动特性集成分析的方法，并针对旋转望远镜系统系统开展了具体的仿真分析。本课题的研究对新一代的海洋观测载荷起到了积极的推动作用。