星模拟器是一种在地面模拟星空的装置。自检星是对静态星模拟器所模拟的天区进行成像并识别被观测星,同时定位和输出视场内星象点的位置的检测设备。可用来检验星模拟器光学系统和光学接收器件的质量好坏,为星敏感器的星跟踪和姿态测量提供精度保障。本文论述了静态星模拟器自检星的组成、总体结构和基本功能,详细分析了静态星模拟器自检星光学系统各项参数的确定方法和像质评价方法,针对技术指标的要求提出了一种基于PETZVAL初始结构的折射式光学系统设计方法,重点满足像面各个视场内弥散斑圆实、大小均匀,能量集中度和倍率色差等成像质量要求,并给出由于宽光谱成像而引起的作为系统测量误差来源之一的能量中心与几何中心产生的偏移值。最后进行了光学系统的公差分析,并给出加工制造对玻璃材料和零件的特殊要求。