在靶场测量中，针对负载式T型光电经纬仪在更换成像组件之后的投影中心和光轴平行性改变的问题，提出一种仅需2个标杆即可同时检测投影中心和光轴平行性三差的方法。首先，结合摄像机的小孔成像模型和光电经纬仪的三差，推导了大地测量坐标系下的一点与摄像机图像平面上像点之间的投影方程。其次，根据光电经纬仪正、倒镜拍摄两根标杆得到标杆顶点在图像平面上的投影坐标，推导了结合投影中心与三差的成像投影关系，分析了平移矢量和三差对于标杆顶点在成像平面上投影点脱靶量的影响，对系统的投影中心坐标和三差进行计算，进而实现对光电经纬仪的光轴平行性检测。最后，通过实验验证了所提方法，实验结果表明，引入中心投影坐标和三差之后，水平方向和垂直方向上的重投影误差分别在0.2744 pixel和0.2287 pixel以内，所提方法切实可行、精度较高，可应用于T型光电经纬仪在靶场光轴平行性检测过程。

为满足车载光电经纬仪对伺服控制系统控制精度、稳定性以及质量体积等方面的要求，针对伺服控制系统主电源开展了相关研究。主电源作为伺服控制系统的能量供给单元，其稳定性决定了伺服控制系统的稳定性，继而影响伺服控制系统的跟踪精度以及跟踪频率等指标。文章从电源设计要求、主电路、最大脉宽限制电路、PWM控制电路、电压电流检测电路以及电压反馈控制电路6个方面进行了研究，同时依据此方法设计电源。测试结果表明，电源输出为48 V DC，输出功率为2 400 W，峰峰值为310 mV，重量为13.8 kg，体积为350 mm×200 mm×110 mm。

分析了传统光电经纬仪脱靶量修正模型和多视场拼接光电经纬仪的特点,基于坐标变换原理,推导了成像系统具有大照准差和零位差的光电经纬仪脱靶量修正公式。依据上述脱靶量修正公式和目标模拟器指向,逆向推导了大照准差和零位差的光电经纬仪脱靶量计算公式,结合实际成像系统脱靶量信息,解算成像系统的指向校正系数。经实验验证表明,该方法突破了传统畸变修正模拟的局限性,适用于多视场拼接光电经纬仪的成像系统指向校正。针对大照准差为11.26°和大零位差为18.08°的2×3外拼接阵列测量系统,采用多成像模块外拼接型光电经纬仪系统的指向校正方法,得到水平和垂直的指向误差均小于1/5 pixel。

随着靶场观测目标各项性能的快速发展，靶场观测设备的性能需求也呈现出多样化、智能化、高机动性、高精度、自动化的发展趋势。为了实现无固定试验场坪条件下的光电经纬仪的不落地测量方案，设计了一种快速机动的不落地测量平台，并对其振动参数进行了测量。实验结果表明，在不落地测量模式下，设备在低于20°/s2角加速度的激励下，从伺服系统传递到基座的能量极小，电机激励载荷对平台的影响基本可以忽略，共振响应发生。

针对可换负载式光电经纬仪更换成像探测组件后的光轴平行性检测, 提出了一种靶场适用的光电经纬仪光轴平行性检测方法。该方法在正倒镜状态下拍摄方位标, 结合经纬仪角度测量结果和方位标距离测量结果计算方位标十字丝中心在成像坐标系下的坐标, 通过基于坐标变换推导的光轴平行性检测公式计算成像光轴相对理想照准光轴的偏差, 从而实现对光轴平行性的检测。对该方法的检测精度进行了分析, 结果表明成像系统投影中心坐标测量误差和距离测量误差对光轴平行性检测误差随着方位标距离增大而减小, 当方位标距离为1 km、坐标测量误差为1 cm时, 坐标测量误差和距离测量误差对平行性检测精度的影响约为0.01 mrad; 当方位标距离足够远时, 平行性检测精度与成像系统的角度测量误差相当, 能够满足靶场使用需求。

光学系统调焦是保证光电测量系统获取高质量图像的重要步骤之一。当对目标跟踪成像时光电测量系统不能及时调焦，获得的模糊图像对目标姿态、跟踪、识别和辐射特性测量造成很大的影响。在总结地基靶场检测调焦方法的基础上，设计了一种新型的相位-图像复合被动检测调焦结构。检测调焦系统对获取的图像信息进行处理，采用自动搜索算法，计算出需要的调焦量，最终找到最佳焦面位置。检测调焦样机的调焦对比试验发现，该系统的相位调焦精度优于0.08 mm，复合调焦精度优于0.02 mm，可以有效提高系统的调焦效率。

靶场弹道坐标测量的精度和稳定性是检测**系统性能的重要技术指标。为获取高精度的弹道三维坐标, 提出了使用Helmert方差分量估计、最小二乘多站交会-Helmert方差分量估计两种方法来处理雷达和光电经纬仪的观测数据。首先, 介绍了雷达、光电经纬仪交会测量原理和数学模型, 以及Helmert方差分量估计模型及计算过程。然后, 研究了将验后估计思想加入到交会模型的实现方法。最后通过对算例数据进行解算分析, 证明本文方法的有效性和可行性。结果表明: 最小二乘多站交会与Helmert方差分量估计结合法, 在X、H、Z方向上的解算精度均小于1 m。