天文望远镜是集成光学、机械和电子技术产品。随着现代光学、电子、机械技术的发展,新的望远镜设计层出不穷。随着中国航天事业的发展,越来越多业余天文爱好者开始购买望远镜观测天象,也对天文望远镜的交互设计提出了更高的要求。随着移动互联网时代的到来,天文类应用开始在天文爱好者中普及,越来越多的天文爱好者使用智能手机天文应用来辅助天文观测。目前天文类智能手机应用主要集中在电子星图辅助目视观测领域,涉及到智能手机辅助望远镜操控的应用较少。望远镜手控板操作界面体验较为繁琐。本文以集成设计的设计思路为指导,以智能手机与相关传感器为载体,构建操作简便、易用的智能手机与天文望远镜集成系统,并设计相应的APP应用与之配套的硬件原型。本课题首先通过组织天文爱好者参与焦点小组与思维导图工作坊来建立用户原型,对天文爱好者这一群体进行定义。之后从用户行为模式探索性研究入手为望远镜与智能手机的集成系统设计提供基本框架,并围绕天文爱好者开展天文观测活动这一行为的每个阶段、分析用户在观测前、观测中、观测后对智能手机与望远镜系统功能性与社交性方面的需求。然后,以用户旅程图为基础构建任务模型,寻找用户痛点与设计机会。提炼出设计概念并概念设计故事版,将用户每一阶段的需求转化成系统功能架构与设计操作流程。最后构建一个完整包含软件与硬件的系统,将智能手机与望远镜的功能有机地集成在一起并应用在观测情境中。并通过搭建交互原型并对原型展开可用性测试,从产品微交互进一步优化整个系统的用户体验。重点解决用户在使用手机应用规划观测与辅助望远镜校准流程中的问题。本课题对基于智能手机的天文望远镜系统设计的研究,填补了智能手机天文望远镜协同观测系统设计实践与研究方面的空白。为今后此方面的设计提供了实际参考。