随着中国综合国力的提高以及航天工程技术的积累,中国载人航天事业正在稳步推进。本文设计的光学系统将用于观察神州七号宇航员出舱活动情况,根据设计要求决定了摄像装置的光学系统是一个大视场低畸变系统。文章在分析了摄像装置应用环境的基础上,综合考虑各方面因素,提出了一种实现大视场低畸变光学系统设计方案,设计了符合要求的光学系统。最后,根据摄像装置的应用环境特点,对光学系统进行了杂光系数的计算。设计光学系统时,综合考虑近地空间环境对光学系统成像质量的影响。在环境影响方面,文中首先主要分析了空间辐射、环境温度以及气压变化对光学系统的影响以及常见的补偿方法。其次,结合本光学系统的特点,合理选择了光学材料、机械材料,并进行了光学系统设计。从光学系统最终设计结果和实际成像质量可以看出,光学系统对环境变化不太敏感,验证了设计的合理性。此外,文中在分析杂光产生原因以及影响的基础上,考虑到光学系统视场内一般不会出现强光源以及光学系统第一面具有较大凸面的特点,计算了大视场低畸变光学系统的杂光系数。