为了定量评价探测相机的成像质量，提出用二维各向异性高斯函数拟合的方法来评价相机的成像效果。用探测相机采集星模拟器产生的无穷远处的点目标，形成在一定区域内的能量分布。以拟合后的高斯能量分布与原分布的相关度最大为判据,对此能量分布进行二维各向异性高斯拟合，得到其高斯半径、异化因子等参数；对拟合后的结果进行数值积分得到80%能量所占区域的大小。实验结果显示：相关度的引入，实现了背景阈值、异性因子的自动优化，减少了面阵探测器的噪声对测试结果的影响；而异性因子的引入，对像素相位误差的评估、光学系统像差对测试结果的影响，均可作为弥散斑测试定量确认的依据。测试实验显示：弥散斑等效面积圆直径测试重复性在“十”字工况吸收为0.15 pixel,在“田”字工况下为0.19 pixel。提出的方法完成了探测相机对点目标所成弥散斑的测定，很好地控制了探测相机的成像质量。

为了实现对空间暗弱目标的探测, 设计了大孔径可见光探测相机的光学系统。该系统焦距为350 mm, 相对孔径为1/1.6, 全视场角为3.2°, 波段范围为450～950 nm。介绍了可见光探测相机的构成, 确定光学系统的结构形式为马克苏托夫两反射系统, 主次镜均采用球面镜。采用CODE-V光学设计软件对系统进行了优化设计。给出了像质评价及热分析结果。设计结果表明, 该可见光探测相机光学系统各视场点列图基本是圆形, 全视场内80%能量的弥散斑直径均小于26 μm, 最大畸变小于0.05％, 倍率色差小于5 μm, 满足探测要求。