为了在不增加硬件的条件下改善光电跟踪系统的性能, 提出了仅基于目标角度信息的状态估计方法, 设计了纯角度跟踪滤波器。首先, 分析了带有激光测距仪的红外跟踪系统的工作机理; 针对目标机动性特点, 建立了球坐标系下目标的“当前”机动模型。然后, 针对纯角度跟踪过程中高频图像序列存在复杂噪声干扰的问题, 采用集员估计的方法对目标状态模型进行了补偿和调整, 并在此基础上设计了自适应椭球滤波算法。最后, 以舰载光电跟踪系统对来袭目标的跟踪为例进行了仿真。对比实验结果表明, 对于复杂噪声条件下的强机动目标, 在激光测距仪回波率为50%的情况下, 利用基于自适应椭球滤波算法的纯角度滤波器进行辅助跟踪, 可以实现方位(俯仰)角度估计均方差≤06 mrad的稳定跟踪, 效果显著优于传统滤波方法, 具有良好的工程实用价值。