通过两台光电望远镜对空间目标共视观测能够定位空间目标,并且能够解决光电望远镜短弧测角数据的初轨确定问题,但其定位精度与空间目标和两台光电望远镜所形成的观测几何有关。首先对空间目标共视观测定位误差进行分析,然后推导其均方根误差的解析表达式,最后基于长春站和上海佘山站并结合不同轨道高度的低轨激光星CPF(Consolidated Prediction Format)星历生成仿真共视观测数据,用来对空间目标共视观测定位以及定轨精度进行分析。结果表明,两台光电望远镜对低轨空间目标的定位精度能够达到100 m,利用定位数据进行初轨确定可以得到轨道的半长轴误差小于10 km。

基于某光电望远镜阵列研究分析了宽视场型光电望远镜的精密定轨（POD）和轨道预报（OP）精度。利用国际激光测距服务提供的卫星激光测距数据对激光星Jason-3、Cryosat-2进行精密定轨，并将其作为参考轨道，分析了宽视场型光电望远镜观测数据对Jason-3、Cryosat-2的POD和OP精度。计算结果表明，宽视场型望远镜观测数据的POD均方根（RMS）位置误差优于250 m，速度误差的RMS小于0.25 m/s。基于POD结果的3天轨道预报精度优于20″，这表明宽视场型光电望远镜在提高观测效率的同时，能通过事后对观测数据的处理获得空间目标较高精度的轨道信息，为有轨道信息需求的工作和空间任务提供数据支持。

有效反射面积小，运动速度快的空间低轨卫星和小碎片的日益增多对现有地基探测跟踪技术提出了挑战。本文分析了国外现有低轨小目标光电探测技术的发展现状，结合低轨小目标的探测需求，提出了一种用于低轨微小卫星及小碎片搜索/跟踪探测的机动式车载大视场光电望远镜设计方案。介绍了该望远镜的光学系统、跟踪架及载车，描述了它的工作模式和图像处理，讨论了系统的搜索和探测能力。结果表明，该望远镜对300 km轨道高度的目标搜索能力达到13.5星等(相当于直径5 cm目标)，可以满足搜索和跟踪低轨微小卫星及小碎片探测的实际需求。

为了确定水平式光电望远镜的各主要误差对观测精度的影响，提高望远镜的指向精度，对它的目标定位误差进行了分析。针对水平式望远镜的结构特点，通过分析从被测目标到望远镜相面产生目标定位误差的光、机、电等各种误差因素，建立了水平式望远镜目标定位测量方程。应用蒙特卡罗法进行误差仿真，预测出水平式望远镜的目标定位误差，并对各误差的敏感性进行了分析。选取敏感性高的误差项建立误差补偿模型，对实拍星体误差进行补偿实验，结果表明：补偿后经轴转角误差标准差从66.4″降低到3.3″，下降了95%；纬轴转角误差标准差从49.4″降低到 5.6″，下降了89%。所用方法和模型能够对主要误差进行分析和预测，可为水平式光电望远镜的总体设计提供参考。

为了提高水平式光电望远镜的精度，满足技术指标要求，针对水平式跟踪架结构照准差的检测原理和方法，在对地平式光电望远镜照准差检测原理进行分析的基础上，本文提出了检测水平式望远镜照准差的方案。该方法根据在研水平式光电望远镜因结构限制不能打倒镜的特点，采用两个自准直经纬仪对照准差进行了检测，测得照准差为4′1″，检测精度为9″。实验结果表明，与基本参数模型的回归分析结果相比较，在检测误差中包含望远镜筒重力变形产生的视轴偏差(1′4″, 2′4″)，并提出了同时检测这一偏差和照准差的方法。