航空光电成像技术作为信息获取的重要方法之一,具有机动灵活、实时性强的优点,在地理测绘、应急减灾、国防安全、影视航拍等领域中的应用愈加广泛,在国民经济和国防建设领域发挥着重要的作用。机载光电平台在执行任务过程中,内部电子器件以及外部环境会对平台的温度分布造成影响,温度变化会降低光学系统的成像质量。为了获得清晰稳定的目标图像,必须采用热控方法对平台的温度进行控制。因此,采用热控技术降低环境温度变化对成像质量的影响是航空光电平台领域研究的重要内容之一。随着航空遥感技术对成像分辨率要求的不断提高,大口径、长焦距光学系统在光电平台中获得了更为广泛的应用。温度对高分辨率光学系统成像性能的影响更为明显,为了满足航空遥感技术对热控指标的更高要求,本文以某机载光电平台为研究对象,针对航空光学系统热控问题进行了如下研究。首先,构建了航空平台温度变化与光学系统像差的模型,揭示了温度对不同光学元件像差的影响,为热控系统的设计提供了理论指导。然后采用基于光机热集成技术的温度适应性仿真分析方法,考虑加工装调、振动和电子学对系统传函的影响,对温度引起的传递函数进行了分配,提高了实际应用中光学系统温度适应性计算的准确度。其次,对航空光电平台的热环境进行了分析,确定了平台的热边界条件。平台通过减振器安装到载机腹部,整个平台与外界大气直接接触,高空低温环境会对平台温度造成严重影响。根据平台结构特点,分析并计算了平台与载机之间的热传导、与外部环境的对流换热及辐射换热热流,分析了平台内热源的功耗及分布,确定了光电平台的热边界条件。在外热流计算过程中,采用球体强制对流换热模型,对强制对流换热系数进行了计算,提高了有限元分析的准确性。再次,根据光学系统温度适应性分析结果,提出了一种基于系统温差的热控策略,该方法将主镜、次镜之间的温差作为热控目标,能够实现光学系统在大温度范围内的良好成像,降低了热控系统设计复杂度及功耗。根据被动热控为主,主动热控为辅的原则,对航空光电平台热控方法进行了研究。最后,为了验证热控方法的有效性,对光电平台热控效果进行了有限元分析和热试验。根据平台初始温度的不同,分别对低温、常温和高温工况下光电平台的温度变化情况进行了热仿真计算,结果表明三种情况下光学系统温度分布均能满足热控指标要求。采用航空温压箱来模拟高空低温低压环境,实时测量光学系统温度随时间的变化情况,并采用分辨率板来测量平台的成像效果。低温、常温及高温热试验下主次镜温度均能满足热控要求,进一步验证了热控方法的有效性。论文结合光、机、热理论对机载光电平台的热控方法进行了深入的研究,采用光机热集成分析及热试验对热控方法进行了验证,为航空光电平台热控系统的设计提供有力的参考和依据。论文研究了温度对机载光电平台光学系统成像性能的影响和系统热控补偿方法,其成果对于新一代航空光电平台的研制具有重要的理论参考和应用价值。