空间遥感相机在国家军事、气象勘测等多个领域中应用广泛,多光谱成像方式需要实现多视场区域单谱段或多谱段滤光成像,因此需要滤光片切换机构对不同谱段的光线实现高精度、高稳定性切入切出光路,同时需要保证机构在轨工作的高可靠性以及低功耗性。本机构特殊的使用环境要求其质量轻、强度刚度大、精度和灵敏度高并具有自锁功能等,通过比较多种滤光片切换机构的特点,提出了一种阵列式超薄光学镜片切换机构的设计方案。对阵列式超薄光学镜片切换机构进行总体结构设计,包括机构组成、运动原理分析及材料选择等。对主要零部件进行选型设计,设定了滤光片锁定及安装方案,对单个滤光片组件的切换时间,齿轮、轴承、电机的运转次数,光轴的定位精度等进行理论复核,结果满足设计要求。通过防冷焊、防污染、防辐照设计降低机构出现故障的概率。对阵列式超薄光学镜片切换机构进行仿真分析。静力学分析显示机构变形量和应力均很小。机构的基频为139.91Hz,满足基频大于100Hz的设计要求。正弦振动的最大加速度响应值为2.7×10^-2g,数值很小不足以对结构造成伤害。随机振动下机构位移量1.42mm和最大应力值427.96MPa都在允许的范围内,加速度响应值最大不超过25g,相对放大率最大不超过3.5倍,仿真分析结果证明机构具有良好的动态力学性能,可以承受发射时的动力学载荷。对机构进行加速寿命试验及振动试验。重力卸载选择单丝双滑轮配重卸载方案,通过调整电机转速,加速寿命试验的进行,对完成试验后的机构进行测试,各指标仍能够满足要求。正弦扫频试验结果显示结构模态频率偏移量小于5%,满足试验大纲要求。随机振动试验结果可以看出Y方向最大加速度均方根值为21.23g,是输入条件的3.33倍,X、Z方向加速度响应值相对放大倍数均较小,与仿真结果偏差不大。机构试验完成后,经检测机构并无损害和异常变化,最终验证了机构设计的合理性。