近年来,伴随天文学快速发展,科学家对望远镜分辨能力需求不断提升。由于望远镜分辨率与反射镜口径直接相关,对反射镜口径要求也逐渐增大。受制于火箭运载能力、加工成本等因素,传统整体式反射镜难以满足日益增大的口径需求,拼接式反射镜成为国内外解决该问题的主要手段,即通过主动光学的手段将多个子口径拼接为一个较大的整体口径。在反射子镜拼接过程中,受装配和环境等因素影响,子镜曲率一致性误差难以满足共焦共相要求,而现有反射子镜曲率校正技术主要针对地基拼接式望远镜,空间拼接式望远镜的研究和应用较少。为促进我国空间拼接式望远镜的发展,本文以单块反射子镜为研究目标,从理论分析、模型推导、结构优化和试验验证等方面开展了面向曲率校正的空间拼接式反射子镜的研究,主要研究内容与成果如下:1.针对面向曲率校正的光机结构设计问题,基于Zernike多项式提出了一种光机结构设计评价方法并通过求解光学表面网格节点位移与Zernike多项式系数的关系,将该评价方法直接应用于光机结构的拓扑优化和尺寸优化中。2.对反射子镜背部构型进行了研究,其中主要包括:通过对多种空间拼接式反射子镜曲率校正的促动方案对比分析,发现外圈6点内圈1点的促动方案曲率校正时引入的其它误差最少,进而确定了反射子镜背部促动点分布方式;通过拓扑优化确定了反射子镜背部加强肋的分布方式。3.对反射子镜支撑进行了研究,其中主要包括:对外圈6点内圈1点的促动方案的支撑方法进行了分析;对反射子镜及支撑柔节进行了耦合优化。在耦合优化中发现,传统优化迭代方法由于结构参数过多和模型复杂使得效率较低且难以收敛,对此提出了一种针对复杂光机结构的组合近似模型,结果表明,该模型有效地解决了直接优化法难以收敛的问题。优化后反射子镜的重力影响面形误差RMS减少了75.8%,温度影响面形误差RMS减少了47.6%,曲率半径校正误差减少了23.4%。4.针对外圈6点内圈1点的促动方案,提出了一种椭圆弧柔铰连杆曲率校正机构并进行了具体设计,其中主要包括:通过多方案对比,确定了反射镜子镜曲率校正机构的椭圆弧柔铰连杆形式;从椭圆弧柔性铰链柔度公式出发对曲率校正机构的刚度模型进行了推导;以柔性铰链工作方向柔度为目标,曲率校正机构刚度为边界条件对曲率校正机构进行了多目标优化,优化后,曲率半径校正误差减少了22.5%。5.设计了面向曲率校正的空间拼接式反射子镜样机并分析了其它因素对试验结果的影响,之后开展了试验,验证了本文所提出的方法与模型的有效性。拼接式反射镜为当前大口径空间望远镜发展的主流技术手段,本研究的开展对我国未来空间拼接式望远镜的发展具有一定的指导意义。