成像光谱仪是多光谱成像遥感技术发展的一个重要进步，它显著提高了遥感技术探测地球表面特征和物体性质的能力，在军事伪装揭露和矿产资源调查等方面有广泛应用。在成像光谱仪相对口径一定的情况下，为了同时保证地面像元分辨力和信噪比，采用运动补偿技术是最优的工程实现方案之一。本文针对星载高分辨率成像光谱仪的工程研制需求，开展了运动补偿实现技术的研究。首先根据资源消耗最小的原则选择了基于扫描镜的运动补偿方式，进而分析比较了基于扫描镜运动补偿的三种成像模式，并就优选的模式—像面像移匀速补偿—建立了成像光谱仪理论运动补偿曲线，提出了优化的运动补偿曲线工程实现方案。接着分析了扫描镜组件的各误差项对成像光谱仪成像质量的影响，建立了扫描镜运动误差对成像光谱仪MTF下降量的影响公式和低频运动误差对图像几何畸变量的影响关系式，给出了合理的扫描镜组件技术指标要求，提出了以有限转角力矩电机和高精度双通道感应同步器为核心的扫描镜组件总体设计方案。然后开展了扫描镜组件光机结构设计，提出了基于主轴与支撑侧板相结合的扫描镜支撑方案，设计了双轴承两点支撑的轴系结构，给出了整体铸造式硼铝合金基座设计方案，有限元工程分析结果表明该设计具有足够的刚度和良好的热适应性。在上述工作的基础上，提出了扫描镜组件电流、速度、位置三闭环控制系统方案，进行了Matlab仿真，详细讨论了高精度电流和速度控制这两个控制系统关键技术。最后完成了扫描镜组件工程样机的研制并进行了相关技术指标的检测。在工程样机研制过程中，提出了非接触式扫描镜组件定位精度测量方法、瞬时速度精度测量方法、镜面法线与旋转轴线不正交误差测量方法并完成了测量试验。检测结果表明本文所完成的成像光谱仪运动补偿扫描镜组件工程样机光学面形达到了1/50λ(λ=632.8nm，RMS)，感应同步器测角精度达到±3.87″，定位精度达到4.5″，运动补偿速度精度达到±5%，镜面法线与旋转轴线的不正交误差不大于15″，能够满足设计指标要求，为星载高分辨率成像光谱仪的研制奠定了技术基础。