无人机遥感作为新兴的探测手段,具有机动灵活、成本低、风险小等优点,但目前多数仍采用基于狭缝的推扫方式来获取光谱图像,为满足高光通量、便携式、针对运动目标的探测需求,本文主要研究和设计用于无人机遥感的视场分割快照式光谱成像系统。首先,针对直接获取图像和光谱的各种快照式光谱成像技术,分析对比探测器使用率和获取的数据立方的大小,结合无人机遥感需求,确定研究基于图像映射器和微透镜阵列的视场分割快照式光谱成像技术;阐释无人机遥感和基于图像映射器的无人机载快照式光谱成像系统的工作原理,从光学传递函数的角度推导得到系统的点扩散函数。然后,结合系统的结构特点和指标要求,确定图像映射器子反射镜的数量、焦距、视场及系统F数等指标参数。接着,结合确定的技术指标,设计基于图像映射器的无人机载快照式光谱成像系统,基于理论分析,确定图像映射器结构参数,最终集成前置物镜、图像映射器、准直镜、分光成像组件,得到工作波段0.4μm-0.7μm、焦距25mm、视场10.29°×3.44°的无人机载快照式光谱成像系统。与此同时,针对同样的技术指标,设计基于微透镜阵列的无人机载快照式光谱成像系统方案,对比分析两种方案的优缺点。最后,对设计的基于图像映射器的无人机载快照式光谱成像系统方案进行公差、热差及杂散光分析。设计的无人机载快照式光谱成像系统体积紧凑,像质良好,适用于无人机遥感平台。