像旋转是影响和限制成像质量的一个重要因素。像面反射镜不随扫描反射镜同步旋转时，就会在焦平面上产生像旋转，导致地面信息丢失和图像分辨率明显下降。为了提高航空遥感相机的动态分辨率，必须对遥感相机进行像旋转分析。根据光反射矢量理论，对具有三反射光学系统的航空遥感器的成像特性进行研究。将整个遥感相机抽象为一个简单数学模型。在笛卡儿坐标系中，通过数学坐标变换的方法，对扫描反射镜沿俯角和位角方向的旋转对像质产生的影响做定量分析。扫描反射镜沿俯角方向旋转引起像旋转，沿位角方向旋转可以对前向像移进行补偿。通过分析，为设计一种对偏流角进行补偿的机构以及控制时间延时积分(TDI) CCD的积分时间提供理论依据。结果表明，该方法的同步旋转误差小于1/3 pixel，能够获得优质图像，从而提高整个系统的传递函数。