一种基于多孔径的共形光学系统及其设计方法，属于光学成像技术领域。安装壳体与多个子孔径系统对应安装，多个子孔径系统成像端与光纤面板连接，光纤面板与探测器焦平面连接，探测器焦平面和光纤面板设在安装壳体内，安装壳体外罩装有共形整流罩。光波分别经多个子孔径系统后，成像在光纤面板上，再经光纤传像后，成像于探测器焦平面，采用双线性插值超分辨率图像重构算法分别对子孔径图像进行处理后，获得中心视场高分辨率的清晰图像。本发明降低了光学系统的设计难度，简化了系统结构，并且减小了系统的尺寸和重量，可在不使用扫描机构情况下实现对全视场的目标探测。