随着空间光学相机成像性能要求的日益严苛,复杂的空间辐射环境已成为降低成像质量的重要因素。为满足相机成像要求,使用防护罩包覆在相机周边来维持内部温度场稳定。对于高精度空间可展光学相机,其光学主镜入轨后依靠展开机构实现展开,防护罩伴随展开,最后包围相机外表面。国内外对防护罩的研究主要集中在其展开方式上,对重复可展防护罩研究较少。目前所用防护罩存在结构复杂、折展比低、重量高等问题,无法满足使用要求。因此,对可实现重复可展防护罩折叠的研究是有意义的。以轻量化空间可展相机为应用对象,建立可实现多次展开的防护罩折叠方法。基于Miura折纸、Kresling折纸的折叠原理,建立数学模型,设计出系列柱式折纸结构的折叠方法,适用于不同几何轮廓的空间相机。运用数学模型求解出防护罩的尺寸参数,利用多层薄膜隔热材料完成两种折叠方案的实物展收实验验证。建立变厚度受控折叠方法,实现防护罩有序收拢。基于刚性面假设,运用虚功原理推导防护罩折叠过程的力学特性,确定实现完全折叠所需的最大屈服力,分析结构参数如折痕刚度、单元数量、单元宽度以及折痕夹角的变化对防护罩折叠过程中力学特性的影响。在多层薄膜隔热特性分析的基础上对其进行等效简化,完成了光学相机系统热控设计。利用NX SST空间热分析软件分别对未包覆防护罩的光学相机与包覆防护罩的空间相机进行在轨温度场分析,得到整个轨道周期内光学系统的总体温度范围,绘制温度随时间变化曲线,验证相机内部温度场的不均匀。分析极端工况下不均匀温度场引起光学相机主镜安装面的变形情况。对比空间相机主镜伸展机构热变形理论计算和仿真分析,验证仿真的准确性。利用Workbench仿真软件对光学相机主镜安装面在不同温度梯度下的受热变形规律进行研究。利用最小二乘法对主镜安装面的面形变形数据进行优化,绘制变形量随温差变化曲线,得到相机对各种温度载荷的敏感性,为相机的结构和热控优化设计提供了参考。