为了获取高分辨率对地遥感图像,通常需采用长焦距大口径光学系统,导致其研制与运载难度和成本随着分辨率要求的提高而急剧提高。旨在发展高分辨率商业和战术光学遥感技术,本文探索与研究适用于微小卫星平台的低成本高分辨率光学遥感相机。首先,根据应用需求和光学成像理论,分析确定光学系统口径、焦距等技术指标,探讨降低高分辨率光学遥感相机研制成本的设计思想与技术途径。然后,通过对传统两反射镜折反系统和三反射镜系统的研究与设计,提出了一种基于两反系统的新型折反望远物镜,由卡塞格林两反结构和对其有效焦距起放大作用的三透镜组构成。详细介绍该系统的设计思想,指出其兼具传统两反射镜折反系统制造难度成本低和三反射镜系统重量体积小的优点。通过分析此新型两反射镜折反系统的几何结构特点并推导其初级像差公式,给出校正其复色与单色像差的思想及求解初始结构的方法。优化得到了满足指标要求、适于低成本研制的设计结果。通过拟定元件与系统研制方案、优化分配加工与装调公差、设计被动消热差结构等,为降低研制难度和成本提供了切实的技术途径。最后,通过原理样机研制及其成像性能测试,验证了上述设计结果的正确性及研制低成本高分辨率光学遥感相机的可行性,为研制工程样机和开发性能更佳的微小卫星有效载荷奠定了基础。