光学合成孔径成像系统是用多个子孔径,在空间按照一定规律排列组合在一起,用来代替一个大孔径区域,将观测结果进行综合处理,获得和大孔径光学系统相当的空间分辨率的光学系统。光学合成孔径成像是未来高分辨率成像系统设计和研究的重要方向,具有广阔的发展前景。首先,介绍光学合成孔径成像技术的背景和意义,介绍了光学合成孔径成像技术的两种方法和国内外研究现状,比较各自的特点,提出本课题的研究内容。其次,通过建立光学成像系统的衍射受限非相干成像模型,介绍了傅立叶光学成像理论,应用傅立叶光学分析法阐明稀疏孔径系统的成像原理,给出其点扩散函数和调制传递函数公式,介绍其特征指标。再次,用傅立叶光学对环形、三臂和Golay三种典型结构进行分析,提出了对稀疏孔径光学系统阵列结构进行优化的准则和一般步骤,给出了阵列结构优化的详细流程。使用维纳滤波进行稀疏孔径系统的图像复原,提高稀疏孔径系统成像质量。最后,应用上述优化准则对Golay6结构进行了优化,提出了一种用网格相关点阵的分析方法来进行优化,得到了一种新型的Golay6优化结构,并对优化结果进行了理论分析和模拟仿真,结果表明此优化结构可以明显改善成像质量。