系外行星探测一直是人类社会和科学界最关心的重要问题,目前国际上最常用的系外行星探测方法主要有凌星法和视向速度法。然而,这两种方法都不能针对类太阳恒星的宜居带类地行星开展有效探测,视向速度法受限于探测精度,凌星法受限于探测概率较低,高精度天体测量法可以很好地弥补凌星法和视向速度法的探测缺陷,当其测量精度达到微角秒量级时,有可能探测到邻近恒星周围的长周期行星,实现宜居带类地行星的搜寻。实现超高精度天体测量需要望远镜在外太空卫星平台进行观测,然而,由于卫星振动和温度变化等环境因素会影响望远镜光学系统的畸变,因此需要对望远镜的光学畸变进行超高精度的标定,以保证测量数据的有效性和准确性。因此,本文为了实现对畸变的超高精度标定,提出了一种基于畸变梯度重构畸变的标定方法,主要工作如下:首先,对光学系统的畸变产生原因进行分析,建立数学模型对之后畸变标定的研究提供理论基础。对现有的畸变标定方法如四常数模型法、应用标准正交基的标定方法和衍射瞳孔标定方法进行详细的介绍,存在标定精度受限于星表的恒星赤经赤纬的精度无法达到微角秒量级,加工难度大难以实现且对观测目标恒星的要求严苛应用范围严重受限。所以针对这些问题提出了一种新的标定方法,来实现高精度的标定。接着,对本文提出的基于畸变梯度重构畸变的标定方法进行介绍。本方法实现高精度的畸变标定需要有高精度的星间距测量,因此详细阐述了微像素星间距测量技术,目前的星间距测量精度可以满足需求。然后对本文所提方法进行详细分析,总结该标定方法的算法流程。最后,对本文提出的标定方法进行实验验证。根据课题所依托的项目要求设计光学系统,得到光学系统畸变的理论值,使用所提方法进行数据处理,结果表明:当光学系统的波像差控制在0.0733λ内且星角间距测量误差为0.3微角秒时,畸变标定精度可达0.28微角秒,满足近邻宜居行星探测的畸变标定精度要求。本文所提出的基于畸变梯度重构畸变的标定方法,充分利用微角秒测量精度的星间距测量技术,不受星表中恒星赤经、赤纬精度的限制,对望远镜光学畸变的标定精度可达到微角秒量级,满足系外宜居行星探测的精度要求。