摘要：天空偏振光场可以用于导航,但目前尚未出现一款可应用于实际的偏振导航系统,其原因之一是用于采集天空偏振光场的成像相机尚未有统一规格.本文设计了一款可以兼顾天空偏振场导航的超分辨成像的偏振光学相机.应用分焦平面偏振探测器实现快速偏振图像信息获取,采用快速移动平台与光学系统融合设计的方法满足对特殊高分辨率要求,给出了相机系统的设计结果,介绍了超分辨偏振相机的标定方法并实现了精准标定,获取了用于图像与探测器之间位移控制的精准电压曲线.应用该数据准确实现了对目标场景的偏振图像获取,同时高质量获取了天空偏振场分布数据.本文所给出的研究结果具有达到衍射极限的成像能力,光学相机具有小于50μm的场曲、小于0.7‰的畸变,同时又具有优于2倍及以上的超分辨成像能力,以高质量线偏振图像数据的获取为后续偏振精准导航和偏振特征测量提供原始数据基础.