分析了影响光电侦察系统分辨能力的基本链路要素, 给出了一种通用性能预测模型的建立方法, 建立了红外光电侦察设备分辨能力计算模型, 并以最小可分辨温差(MRTD)作为最终评价指标。用一个具体实例进行了数值仿真计算, 说明了模型的适用性。

在高速机动目标侦察系统的测距系统中, 当背景随机变化时激光测距系统作用距离应达到数十千米, 根据背景噪声自适应调节工作状态从而达到较高灵敏度和信噪比。针对APD探测器的背景噪声和倍增特性, 开展了自适应偏置控制方法研究; 基于“恒虚警率”控制方法, 设计了激光测距接收前端电路, 分别采用TPG和TPB信号控制电路增益和雪崩倍增因子, 在“静态闭环”状态下测试了自适应特性; 在外场试验中测试了实际测距的“动态闭环”状态, 通过搭建的试验装置, 完成了对远距离目标探测的试验。

为了满足车载光电侦察系统在野外环境下能够实时快速将目标信息分享给相关辅助**系统，提出了一种不同光电平台共享目标信息的方法，并给出了该方法的误差分析。该方法通过引入光电侦察系统的平台姿态角、辅助**系统的平台姿态角等信息，确保光电侦察系统侦察到的目标信息能够实时、准确地传递给辅助**系统。为了验证该方法的准确性，通过建模分析，得出该方法能够实现目标信息的共享；通过仿真试验对该方法的误差进行分析，得出该方法转化后的目标信息比直接使用采集到的目标信息在精度方面提高了大约3.5 m。

以机载平台作为研究对象，通过分析光电侦察系统实现目标地理定位的原理，得出影响光电侦察系统目标地理定位精度的主要因素，即系统的位置误差、姿态误差、航向误差及侦察系统距被测目标的距离等，推导出了光电侦察系统对目标地理定位的误差模型。对目标定位精度与光电侦察系统的航向误差、姿态误差关系的分析和仿真结果表明，光电侦察系统的航向和俯仰角精度是最关键的因素，惯导系统的航向误差控制在0.02°~0.5°，姿态误差控制在0.01°~0.25°之间较为合理，最后提出了提高目标地理定位途径的建议。

机载光电侦察吊舱为各类侦察应用提供了数据保障,应用需求也从传统的可见光/红外目标跟踪、有源定位、地理跟踪、火炮校射发展到无源定位,并进一步拓展到辅助着舰/着陆、广域探测、多目标记忆跟踪、机器学习与目标智能识别、视觉辅助导航等多项应用领域,机载光电侦察吊舱已经成为了一种高度集成的目标深度侦察工具。对上述应用领域的相关技术现状和发展进行了归纳和总结,指出并分析了当前机载光电侦察吊舱综合信息处理技术领域存在的主要突出问题,包括海量数据与计算资源有限的矛盾、多传感器综合应用深度尚浅、综合信息的误差分析及仿真评估不充分,而未来综合信息处理技术应朝着智能化、标准化和工程化等方向发展,才能有效提高情报搜集和处理效率,进而充分挖掘出机载光电侦察吊舱的应用潜力。

为解决某三轴可旋转光电侦查平台上光束旋转的姿态计算问题,分别利用了四元数算法和坐标变换算法对该问题算法进行了推算.经过仿真验证,这两种算法都能够得到正确结果.相比较而言,坐标变换算法形式简单,便于理解和实现.但是,坐标变换计算过程中大量使用的三角函数计算,计算量大,实时性差;四元数算法使用的三角函数计算很少,更易于工程应用.

为扩大重点区域防御的侦察范围及对来袭目标的定位,在双单元交互测量定位算法的基础上,利用相邻阵列单元接力测量,由中心处理单元完成被动测距、坐标转换与数据融合,提出了一种基于阵列式光电侦察系统对空目标定位算法,建立m×n光电侦察阵列对空目标定位算法数学模型.通过MATLAB完成了2×2阵列单元对单目标定位仿真验证与误差分析.结果表明,该算法实时输出了目标三维航迹数据,实现了光电侦察阵列对空目标的定位,与理论真值相比,平均定位误差绝对值小于7 m.

车载光电侦察系统在目标定位过程中, 由于光电平台、惯导系统的工作方式及安装位置差异, 在建立光电平台坐标系、惯导系统坐标系、本地坐标系、地心坐标系、基于参考椭球的经纬度表示等一系列坐标系基础上, 推导出目标定位模型, 计算出目标的经纬度和高程, 实现对目标的精确定位。通过模型对光电侦察系统的主要误差源进行分析和试验仿真, 结果表明该模型能够保证对目标定位精度的要求。外场实验结果表明: 系统目标定位精度优于15 m。

离轴四反射镜较之于TMA系统，可更好地满足无人侦察机对于光学系统小型化、轻量化的需求。给出了一种基于赛德尔像差理论的四反射镜光学系统的设计方法。依据该方法，设计了一个焦距1000 mm，视场1.6°，相对孔径为F/5的光学系统。系统结构紧凑，成像质量接近衍射极限，具有长焦距和良好的杂散光抑制能力，体现了四反射镜系统的优势，证明了该理论的可行性与实用性。

反射镜稳定技术通过控制光学通道中反射镜的姿态以实现视轴惯性稳定，广泛应用于飞机、舰船和车辆等载体上的光电侦察装备中。为了进一步提高反射镜的稳定性能，综合介绍了国内外反射镜稳定的结构形式和应用特点，通过运动学分析描述了反射镜光路特性和基于半角机构的反射镜稳定原理，着重分析了几种捷联式反射镜视轴稳定的系统配置方式与伺服控制机理。讨论了影响反射镜稳定性能的关键因素，为工程进一步应用提供参考。