为了减小现有小型旋翼类无飞机飞行过程中卫星/惯性组合导航系统的制导误差,提高其导航系统定位精确度,提出2维位置敏感探测器激光制导与机载卫星/惯性组合导航系统结合的新型导航系统方案。该系统利用1064nm红外脉冲激光作为引导光源,采用中间飞行段卫星/惯性导航、末端飞行段激光照射制导结合的方式,进行了理论分析和对比实验验证。结果表明,在室外飞行环境和室内强、弱、正常光照飞行环境下,该系统始终保持较高的定位精度和结果一致性；相对比其它现有制导方式,该系统的探测频率始终保持5kHz、定位精度始终保持其圆形概率误差处于0.10m数量级,取得了较好的定位实验结果。该系统具有鲁棒性强、电路简单、探测灵活、高速精确的特征,对无人机末端制导具有重要意义。

提出了一种基于视角显示的特种车辆舱外观察系统。利用Zynq SoC处理器实现硬件尺度不变特征变换(SIFT)算法,对视角所对应的视频图像进行了实时拼接。针对人员视角起伏波动,提出了一种基于图像特征的快速电子稳像算法。实验结果表明,该系统对视角的解算误差不超过1°;电子稳像算法可以有效减小图像晃动;硬件SIFT算法可将图像特征拼接计算耗时加速至毫秒量级。

为了解决被动式双目测距系统中双目摄像头光轴对准误差较大、图像匹配精确度较低、计算速度慢等问题，提出了一种基于硬件加速稳健特征（SURF）算法的自校准双目测距系统。该方案采用位置敏感探测器与伺服电机作为双目摄像头光轴自校准平台，利用Zynq SoC处理器对SURF算法进行硬件加速，以实现两幅图像的特征匹配，从而达到精确、有效、自主的被动测距效果。实验表明本文方案采用位置敏感探测器可以有效地校准双目摄像头至同一平面位置，同时硬件SURF算法匹配图像的精确度高，速度快，满足被动测距系统的需求。

为了降低弹丸着靶点检测的成本，提出了一种新的弹着点检测原理。采用单列光源，经两面条形表面反射镜反射后，形成“Z”型的三道光幕，用于实现对弹丸等飞行目标的测速及定位。弹丸的速度和着靶点水平方向的坐标可以通过对时间的测量得到，弹丸着靶点竖直方向的坐标可以通过单列光探测器获知。文中对检测原理进行了研究，对光源、探测器、信号特征、有效测试区域、射频测试能力等进行了分析，并在桌面进行了原理性试验。高速摄影机拍摄的小球坐标与“Z”型结构测量出的坐标相对位置误差为0.1~1 mm，传统区截靶法与“Z”型结构测量出的小球速度相对测速误差为0.02%~0.2%，说明基于反射镜的“Z”型结构在定位和测速方面的应用具有可行性，提出的方法具有结构简单、解算方便、节省成本的特点。