航空侦察是目前各种军事侦察手段中最为有效的方式,航侦相机作为航空器上的获取目标图像的设备,其成像质量的好坏起着至关重要的作用。航空侦察机的飞行高度越高,越不容易被敌人发现,在保障侦察行动的顺利实施、人身安全的同时也加大了获得的地面信息量。以往这种应用在高空侦察的长焦距、大幅面、高分辨率的航侦相机,由于在设计、制造工艺上难度很大,所以我国多从国外引进,例如80年代我国从美国引进的KA-112型及KS-146型航空侦察机。现在我国光学行业经过这些年的蓬勃发展,已经可以设计、加工、装调这样的大口径、高精度光学系统,故研究长焦距、高分辨率的航侦相机物镜设计具有非常重大的意义。本文首先研究了航侦相机的基本组成及分类,分析了国内、国外航侦相机的发展趋势,参考国外KA-112A、KS-146航侦机特点,提出国内航侦相机应保留有机电接口的观点即一旦有合适的CCD型号后,根据不同作战任务的需要进行胶片型航侦相机与CCD型航侦相机的切换。其次研究了照相物镜的结构形式、基本类型及通常的设计方法。针对与一般的照相物镜相比航侦物镜在设计时需要特殊考虑的因素进行了说明。最后设计了一款焦距为1000mm、相对孔径为F/5.6、视场角为6.6°、工作温度为-40℃-+50℃的可见光波段折射式航侦相机物镜。通过p—v图等效玻璃法对二级光谱进行了校正,利用ZEMAX软件的多重结构进行了无热化设计。设计结果表明,光学系统像质均接近衍射极限,满足设计指标要求。