太阳在人类生活中发挥着重要的作用,其辐射出的太阳光谱到达地面的过程中,会被大气成分吸收。因此可以利用地基设备通过遥测太阳光谱来反演大气层中污染气体的含量,这也是目前大气科学研究热点之一。其中用来测量太阳光谱的太阳掩星傅里叶红外光谱技术(SOF-FTIR),具有便捷、机动性强等特点,可对区域性的污染气体进行实时监测,并评估其排放情况。本文基于SOF-FTIR的技术原理,设计了一种太阳光谱地基遥测系统的光学部分,系统的工作波段为600-5000cm-1的中红外区,这一波段包含了绝大多数的大气污染物特征光谱。针对目前基于SOF-FTIR技术的系统中的太阳跟踪结构,存在入射光通量随太阳高度角变化而不稳定、跟踪角度范围受限等问题,设计了一套新型的太阳高速扫描跟踪机构。该机构基于正交反射镜和利用小孔成像原理,采用光电式跟踪方法实现太阳跟踪。在控制方法建模阶段,分析了跟踪时二维位置探测器PSD(position sensitive detector)上光斑移动规律,并建立了轨迹变化的理论公式,为PSD测量跟踪控制算法提供了关键模型。根据设计的跟踪光路开发了移动式太阳自动跟踪装置,使其准确的接收并传输太阳直射光进入FTIR光谱仪中。设计的太阳光谱遥测系统包括太阳跟踪系统、准直系统、干涉仪系统。在设计阶段,根据应用场景,论证了关键技术指标,并依次确定合适的光学结构,在初步论证光学结构初始参数的基础上,通过建模仿真,利用点列图、干涉图等方式对系统的性能进行评价,并进一步优化总体系统的光路设计。最后,搭建了实验装置,开展了初步的观测太阳光谱的外场试验,对测试的结果进行了分析。结果表明,在定点和移动情况下采集的太阳光谱一致性均较好,光通量稳定;性噪比分别为116:1和122:1,两者相差较小;分析了两种情况下的跟踪测量精度分别为0.0028°和0.0225°,满足系统的性能指标。为区域性的污染气体监测奠定了基础。