采用高集成度的機械設計和校正光學設計，高光譜成像系統實現了對圖像的無像差成像。高光譜成像系統采用優良的光學傳輸效率，既能滿足實驗室性能要求，又能滿足工業的長期穩定要求。本儀器以透射光柵為光譜元件，實現成像功能。分光計與CCD相結合進行空間掃描，獲得目標圖像和連續光譜信息。
高光譜成像系統的工作方式主要是推掃。驅動分光鏡通常運行于外部掃描平臺，以完成掃描過程。新研制的成像分光器，由于掃描平臺大，功耗高，現場工作不便，取消了掃描平臺，改為內部掃描設計。該方法測量整機重量和能耗小，并能直接垂直向下測量，便于現場使用。
高光譜成像系統的光譜分辨率小于10納米，可在數百個波段上進行近紅外觀測。每一個象元都是一條曲線。通過對其進行分析，可得到更精確的目標反射光譜。
對被測目標的高光譜圖像進行了分析，認為該圖像包含了被測目標豐富的空間信息、光譜信息和輻射信息。該數據不僅能顯示物體的空間分布特征，而且能顯示相同像素或相同像素物體的輻射強度和光譜特征。超光譜圖像具有圖象、輻射、光譜三大特點，其有機結合是超光譜圖像。
高光譜成像系統提供了高光譜圖像的立體數據。一般情況下，用z,y分別表示像元的橫向坐標和縱向坐標，用光譜波長信息分別表示。在一定的頻譜分辨率范圍內，數據立方沿頻譜軸連續成像。
為確保每一臺儀器的性能，為每一臺高光譜成像系統都配備了獨立的凸全息衍射光柵，使光譜系統可以減少雜散光，而無需任何移動元件。無人機系統具有較高的信噪比和良好的環境穩定性。
