针对小窗口大扫描角要求的光电成像导引头, 在总体设计时按照多学科协同设计与优化(Multidisciplinary Design Optimization, MDO)的设计原则, 通过并行的子空间多方案快速概念设计及排列组合优化, 转化为工程设计的约束条件, 进而指导分配光机系统和伺服稳定系统的设计权重, 并在电子样机上对设计方案进行综合性能动态评估和迭代优化, 最终确定了基于陀螺稳定反射镜物方扫描的方案, 实现了设计指标: 扫描范围-20°~10°(俯仰)/±15°(方位), 窗口面积不超过通光孔径的2倍, 且具有高精度和高动态的稳像能力。挂飞试验获得的图像与地面静态图像一致, 证明了基于MDO对光电稳定平台快速开发的有效性和优越性。

为了解决大俯仰角度方位平台稳定性能降低的问题, 利用两轴两框架稳定平台稳定原理, 分析在传统方位陀螺安装方式下, 大俯仰角度时方位平台稳定性能降低的原因以及正割补偿带来的噪声等问题, 提出在方位平台上安装2个正交的方位、横滚陀螺, 解算出瞄准线方位惯性角速度, 从而实现大俯仰角度下的方位稳定控制方法。仿真实验验证了该方法可以提升大俯仰角度下两轴两框架平台的方位稳定控制性能, 减小陀螺噪声对控制性能的影响, 在同等条件下, 方位稳定误差峰峰值由450 urad减小为250 urad。