空气中高速运行的飞行器所受到的空气阻力主要来自于其头部的整流罩结构。传统的导引头整流罩多采用同心球面结构设计，数据表明这种结构所引入的空气阻力约为导弹整体所受到的空气阻力的一半，因而整流罩结构的设计是制约导弹整体气动性能的提高的重要因素。导引头整流罩的气动性能不仅与整流罩外表面的具体面型以及导弹的飞行速度有关，还与整流罩结构的总长度同其底部口径大小之比即径长比有关。通常非球形整流罩的径长比越大，导引头结构所引入的空气阻力越小。本文首先考虑空气动力学性能，其次考虑光学成像性能的整流罩结构称为共形光学系统。共形整流罩除了能够降低导引头给弹体带来的空气阻力外，另一个明显的特点就是它能够获得远远大于90度的无渐晕观察视场，这也是球形整流罩结构无法比拟之处。虽然非球形整流罩的空气阻力小，但其设计、加工和检测要远远复杂于球形结构。为了将共形光学系统更好的应用于实际，本论文在系统的设计方法上做了多方面的研究：首先在对共形整流罩的一阶和三阶特性深入分析的基础上，研究了衍射元件在该系统中的应用潜力，然后提出了利用倾斜偏心元件进行动态像差补偿的设计方案，并用软件对上述设计方案进行了模拟验证。