微小卫星搭载空间相机进入太空进行高分辨率图像的获取,对社会、经济、科研、军事等各个领域都有着重要影响。近年来微小卫星快速发展,对空间相机的重量和发射体积提出了更高的要求。针对这一问题,发射体积紧凑,轻量化,分辨率高的空间可展开望远镜成为了国内外在空间航天领域的研究热点,国内外先后提出了几种可展开结构来解决这一问题,空间可展开望远镜在空间领域拥有着很大的应用前景。本论文围绕小体积、轻量化这一主题,设计了一种基于带弹簧的空间可展开望远镜样机结构。可展开望远镜由主镜组件,次镜组件,6个可折叠带弹簧支撑次镜组件,可展开遮光罩,后光学组件和一组基于形状记忆合金的锁紧释放装置等组成。这种望远镜可在发射阶段折叠,从而缩小体积,减小质量,在进入工作轨道后展开,进入工作状态。根据卡塞格林光学系统以及光学参数要求,本论文完成了一种基于带状弹簧的空间可展开望远镜的结构设计,对所设计的可展开望远镜进行了有限元分析,并对加工装配好的望远镜样机进行地面实验,包括重复性展开精度测试、模态测试等相关实验测试。首先,综述了卡塞格林光学系统以及本望远镜要求的光学参数,阐述了望远镜的次镜可展开机构的结构设计。次镜展开机构利用带弹簧进行展开折叠,利用锁紧释放装置对次镜展开机构进行锁定和释放,使望远镜能够在发射阶段处于折叠状态,到达既定工作轨道后实现展开,使次镜到达既定位置进行工作。详细介绍了次镜展开结构各部分零件的结构及功能;设计了基于带弹簧的可展开遮光罩,提出了两种不同结构的可展开遮光罩,其中根据光学参数要求,计算并设计了遮光罩内部挡光环的结构,使遮光罩具有良好的消除杂散光的能力,通过杂散光分析软件对两种结构的PST值进行分析,选择消光能力较好的遮光罩作为预定方案,并对此结构进行质量方面的结构改进,采用遮光布代替套筒达到减轻质量的目的;设计了可展开望远镜支撑座以及与相机的连接架,使望远镜可成功连接装配成一个整体,并可通过支撑架底座固定到电动转台上,以便于后续对此望远镜进行地面实验等工作。其次,对结构进行有限元分析,利用有限元分析软件对可展开遮光罩和次镜展开机构进行模态分析,分析结构的动态性能,得到次镜展开机构和可展开遮光罩的前六阶模态,有限元六阶模态图可以更好地反映结构的前六阶主要振型,同时理论模态分析结果为后续实验模态分析提供理论依据,以便更好地评估结构特性。再次,利用三坐标机测量次镜的展开误差,检测主镜和可展开次镜的对准精度。次镜展开机构最大平移误差为0.097mm,绕x,y轴的最大旋转误差为0.032°,绕z轴的最大旋转误差为0.057°,展开误差对望远镜成像影响可忽略不计;对可展开望远镜样机进行模态实验,利用力锤法激励实验得到了结构前两阶频率,分别为95.41Hz和97.41Hz,将实验结果与有限元分析的结果相比较,结论相符。最后,对于本文的研究内容及研究结果进行系统性地总结,并提出此空间可展开望远镜的不足之处以及今后的研究方向。