实弹射击是部队的基础**训练项目。现有报靶系统中基于计算机视觉的弹孔识别定位系统由于具有快速、精确、安全、人员成本低等优点而被广泛应用到该项目中。然而，计算机视觉系统处理的图像通常受镜头加工工艺以及相机轴向与被测对象所在平面不垂直的影响，导致被测对象的图像产生畸变，最终会给弹孔坐标位置的精准定位带来误差。为了提高基于计算机视觉的自动报靶系统的报靶精度，提出一种基于卷积神经网络的畸变校正算法，只需一张胸环靶面的模板图像即可模拟出大量训练数据集。训练完成后，输入一张畸变图片就可以得到该图片的畸变参数，并利用该参数完成对图像的畸变校正。与传统校正算法的对比结果表明，该算法校正效果较好，有利于提升基于计算机视觉的自动报靶系统的报靶精度。

为了提高大视场红外光电经纬仪测角精度，提出了一种多元回归分析的静态精度标定方法。对影响其精度的原因进行分析，并提出相应的解决办法。首先介绍了红外光电经纬仪的系统组成和测量原理，分析了物像空间在大地坐标系下的坐标对应关系，然后，指出了影响大视场红外光电经纬仪测量精度的原因是由于加工与装调过程中引起的误差，并且该误差与光学设计值不完全一致。最后，针对这一问题，提出了使用多元回归分析数据处理方法，该方法在全视场内按区域建立多元回归分析计算模型，当进行精度解算时，通过多元回归分析模型对脱靶量进行修正，使用修正后的脱靶量进行测角精度计算。实验结果表明：经过多元回归分析修正后的方位角与高低角测角误差标准差分别由21.44″与26.81″提高到7.62″与6.38″。有效地提高了大视场红外光电经纬仪的测角精度。

直升机载光电平台由于安装了阻尼减振器，使机体与光电平台间引入相对角位移，工程中将此角位移等效为简谐振动或直接忽略此角位移的存在，深入研究了角位移对直升机载光电平台目标定位精度的影响。首先，对安装阻尼减振器后的直升机载光电平台相对角位移特点进行介绍；其次，建立了目标定位误差方程；最后，仿真给出了此相对角位移对光电平台目标定位精度的影响。仿真结果表明，光电平台与直升机体间的相对角位移也是当前条件下影响光电平台目标定位的主要误差因素之一。

为解决短焦距大视场红外经纬仪红外数字图像中因为实际生产过程中光学、机械、装调等因素带入的目标点成像位置误差, 本文中采用了分区处理的思想, 将成像靶面分为多个区, 对每一个区域进行线性最小二乘处理得到所需要的参数, 并将这些参数用于后续的计算, 实验数据表明该方法可以显著提高全视场测角精度。

准确获取光学测量中目标的角度是实现高精度的靶场光学测量的关键之一, 而大气折射是影响最终计算目标角度的重要因素, 需采用适当的方法计算得到目标的准确角度值。本文以分层处理为出发点, 对影响大气折射率的主要因素气压、气温、湿度分别采用气压分层模型, 气温分层模型, 湿度分层模型, 以大气折射率模型和接近靶场实际的大气实测数据为基础, 根据斯涅耳折射定律和大气光路方程, 建立了一种基于分层处理的光波大气折射精密修正方法。利用实际的星体观测实验数据对文中方法和常用的其它方法进行了比较, 将处理得到的数据与星体真值进行比较; 另外利用实际的靶场测量数据进行了对比处理, 两种实验结果都能够说明本文中的分层处理方法可以实现更高精度的修正, 可以最终提高光测设备的测量精度。

介绍了国外无源战地预警系统的应用现状与发展趋势。无源战地预警系统主要有红外战地预警系统、紫外战地预警系统和以可见光为接收对象的光电战地预警系统。总结了各类预警系统的关键技术与性能特点, 分析了预警系统的发展方向, 重点展望了融合多类型无源探测技术的多谱段战地预警系统。

在三维弹痕测量系统中，为了获取较高的测量精度，为此本文提出一种采用十六步相移技术的条纹图处理算法。首先分析了物体三维形貌相位分布获取原理，然后对采集到的弹痕图像进行自适应维纳滤波，去除一部分系统噪声，再利用小波变换对原始图像进行 3层 sym4小波分解去噪，本系统在小波软阈值分析法的基础上，加入了 3层的小波系数分解，同时结合十六步相移法进行相位主值的计算。实验结果表明，弹痕条纹图的位相值曲线更加平滑，原始图像条纹图位相高度偏差的最大值为 1.631 μm，在经过十六步相移技术处理后，位相主值最大偏差值仅为 0.867 4 μm，对本系统的精度提高奠定了基础。

针对靶场测量中包含较多目标的跟踪且目标容易丢失问题,提出一种多经纬仪、大视场的协同跟踪系统。该系统拟以Xilinx公司的Virtex 5系列FPGA与TI公司TMS320C6455型高速DSP为核心处理器,采用一片FPGA作图像拼接融合决策器控制两台经纬仪达到扩大视场的目的。依据主视场得到目标俯仰方位以及灰度等特征,由决策器控制分视场对丢失目标进行协同跟踪,并将两台经纬仪的图像进行拼接融合,达到大视场、多目标实时跟踪的目的。通过具体实验表明,该系.统适用于目标分散、目标涵盖区域较广的多目标跟踪问题,在分辨率640×512、镜头焦距220 mm条件下,单个经纬仪可获得方位2°,俯仰2.5°的视场。本系统能达到的视场为方位3.6°,俯仰2.5°,跟踪效率高且能满足系统实时性的要求。

针对光电经纬仪跟踪测量过程的红外高炮序列图像的弹点目标, 进行了相关研究。结合目标弹道轨迹规律, 动态预测下一弹点位置, 以预测点为中心的小范围图像区域内, 使用最大类间差 OSTU阈值法分割图像, 对分割后的二值化图像进行连通性分析, 提取出目标的脱靶量。以分辨率 640×512的 1000帧红外序列图像为实验数据, 能够在 2 min内自动处理完成, 且目标提取准确度 99%以上。