为满足对地观测和空间探索对图像分辨率越来越高的要求，需要发展大口径的望远系统。然而传统单一大口径望远系统的研制往往面临着光学材料、加工工艺、制造成本和运载能力等诸多限制。为此人们开始寻求新方法来解决上述问题，基于干涉成像原理的复杂光瞳成像方法是其中之一。　　 本文介绍了复杂光瞳望远系统的研究背景、研究意义和国内外研究现状。阐述了Golay3阵列形式的多子镜(MMT)结构和多望远物镜(MTT)结构的复杂光瞳望远系统的成像原理。针对这两种结构的Goaly3望远系统分别给出了具体的光学设计实例及其步骤，并根据点列图、点扩散函数、调制传递函数、场曲、畸变和垂轴色差等评价标准对所设计的系统进行了光学性能评价。分析了MMT和MTT结构的Golay3望远系统tilt误差对系统成像性能的影响；建立了tilt误差的正态分布模型，根据中心点亮度判据基于迭代算法分别计算了这两种结构的Golay3望远系统tilt误差的标准差的最大允许值。对于MMT结构的Golay3望远系统，根据上述计算结果得到了其tilt误差标准差的最大允许值与系统波像差的关系；对于MTT结构的Golay3望远系统，则根据计算结果得到了tilt误差的标准差的最大允许值与系统波像差、子望远镜遮光比的关系。　　 最后，论文总结并指出下一步需要展开的工作。