航天测绘在军事国防和国民经济建设等领域中的广阔应用，促进了航天测绘相机的快速发展。为解决在无地面控制点的情况下，提高航天测绘精度，提出利用传输型三线阵CCD立体测绘相机进行测绘，这种测绘方式具有直接在轨立体成像，并且能从摄取图像重构外方位元素的特点，因而在航天测绘领域占据越来越重要的地位，深受航天大国研究机构的重视。而高精度调焦是航天测绘相机成像清晰及提高测绘精度的关键技术，调焦系统是测绘相机的重要组成部分。本文在某型号星载三线阵CCD立体测绘相机研制背景下，对星载三线阵CCD立体测绘相机的调焦技术及调焦系统实现进行了深入分析研究，主要研究工作有如下几点：1、根据光学系统成像原理，建立线阵CCD相机推扫成像模型并对关键技术指标进行分析，详细分析了导致航天相机离焦原因及离焦对相机MTF的影响程度，分析研究了离焦对测绘相机测绘精度的影响。2、针对三线阵CCD立体测绘相机光机结构组成和工作原理，分析了三线阵CCD立体测绘相机的三条线阵CCD空间严格平行性对调焦系统调焦精度性能要求，根据三线阵CCD立体测绘相机光学系统组成设计特点和相机线阵CCD焦平面结构特点，提出适用于三线阵CCD立体测绘相机的调焦系统方案，并详细阐述了调焦系统组成和调焦工作原理，对调焦范围、调焦步长选择和焦深进行了深入计算分析。3、三线阵CCD立体测绘相机的调焦系统是集光学系统、机械结构支撑、电气控制等环节组成于一体的复杂光机电控制系统，根据调焦应具有稳定性、快速性和准确性的要求，对调焦系统各个组成部分进行详细设计和分析，确定调焦电机驱动电路和工作频率；根据CCD焦平面的特点和调焦精度要求，详细设计了三级减速传动机构，计算各级传动比、调焦电机灵敏度和编码器的灵敏度，并根据误差分析合成理论，计算出调焦系统理论设计误差；针对调焦功能需求，在对遍历搜索法和爬山算法进行分析基础上，提出并实现粗调焦细调焦相结合的调焦算法，并根据调焦算法详细设计开环调焦控制和闭环调焦控制软件流程；提出适合三线阵CCD立体测绘相机的三台相机之间调焦互相比对的调焦策略，并对这种策略中的两种对比调焦法进行了阐述。4、研究了调焦系统光机结构和控制系统集成装配和调焦标定测试。在实验室内对调焦系统的调焦行程、调焦精度、调焦行程内CCD焦平面的直线性和旋转性进行详细测试，测试结果满足三线阵CCD立体测绘相机对调焦系统的技术指标要求，验证了调焦系统设计合理性和实用性。在空间环境模拟器里模拟测绘相机在轨工作环境，对相机进行热光学试验，利用调焦系统测试出五种典型温度情况下测绘相机MTF值随着CCD焦平面位置变化特性曲线；然后根据测试数据分析出相机最大MTF值及对应CCD焦平面位置与温度对应关系，作为相机在轨调焦的重要依据。