在卫星红外多光谱扫描仪模拟空间环境辐射定标试验中,环境模拟器舱内的稳、瞬态温度场会给光学系统成像质量带来影响。以试验中的实测温度变化作为温度载荷,借助有限元软件,分析了定标系统中通光孔径为Φ400mm的离轴抛物面主镜的温度场分布和热弹性变形。选用在单位圆内正交的Zernike多项式为拟合基函数,通过坐标变换,将抛物镜表面坐标转换为完整抛物面坐标,而后从矛盾方程组入手,应用Householder变换,把系数矩阵正交三角化,求解拟合系数,完成波面拟合。拟合前后各离散点的PV值由1.59×10-5 m变为1.5626×10-5 m,RMS值由3.7159×10-6 m变为3.7144×10-6 m。将拟合结果导入ZEMAX软件中,导入前后,离轴抛物面反射镜波前像差PV值由0改变为0.018λ(λ=632.8nm)。应用该方法进行了镜面变形分析,结果表明,拟合精度高,并可以分析任意面形、形状的光学表面。