为实现快速、高精度角位移测量, 提出了一种单圈绝对式电子经纬仪测角信号处理算法。只需刻画脉冲左右边沿在阈值附近各2个采样点就可以快速估计出脉冲宽度和脉冲中心坐标; 对现有文献细分方法进行改进, 给出了基于多组刻画脉冲中心求解高分辨力细分角的公式; 并对算法时间复杂度和抗噪声性能分别进行了分析与仿真。实验结果表明, 本方法在水平方向上测角误差标准差仅为2.5″, 平均每秒钟可测角输出25次, 具有实现简单、只需较少计算量就可以获得较高测量精度的优点。研究结果可以为单圈绝对式电子经纬仪、全站仪提供一种新的测角信号处理实用方法。

针对靶场经纬仪设备操作手实战经验少、训练成本高的问题，设计并实现了基于Vega Prime的光电经纬仪电荷耦合传感器 (Charge Coupled Device, CCD)图像仿真系统。对任务弹道数据进行了分析，建立了地心直角坐标系与仿真系统坐标系之间的转换关系，获得了目标在仿真场景中的理论位置，并通过解算得到了姿态数据。根据CCD传感器的光学系统参数，计算了仿真图像的理论视场角。实践结果表明，该仿真系统从目标仿真和视场仿真两方面渲染图像，可确保目标的轨迹与姿态更符合真实任务的情况。对操作手进行了针对性训练，使其熟悉了任务流程，从而提高了训练效率。

为了满足对小型跟踪架低成本、短周期和高互换性的要求，提出了采用标准轴承轴系代替现有研磨轴系的轴系改造方法。分析了采用标准轴承后的轴系误差源，根据跟踪架的使用多为远距离探测跟踪等特点，给出变轴线晃动为轴线平移的消差方法。设计了水平轴系实验模型，采用p5级深沟球轴承进行实验测量，并用傅里叶谐波分析方法对数据进行了分析。实验结果表明：水平轴左右轴承安装时，轴承内圈径向跳动最大方向安装在同一方向时，轴系晃动最大误差为2.430″；轴承内圈径向跳动最大方向相差180°安装时，轴系晃动最大误差为6.126″，说明第一种安装方法会使跳动误差同步同周期变化，从而较大地减少轴系晃动。实验结果验证了消差方法的可行性，采用高精度等级轴承并采用提出的消差方法可以满足一般中小型跟踪架的精度要求。

为了得到能够满足光电经纬仪观测条件的卫星光学可见期范围，讨论了卫星的光学可见期预测方法，从高度、地影和天光三个影响因素进行系统地分析，得出对应的约束方程，给出了可进行光学观测的时间范围，并在某型号光电经纬仪系统的轨道预报软件中成功应用。选取INTERCOSMOS等四颗人造卫星进行连续数天的观测实验，大量实验数据表明该方法能够精确提供卫星可观测弧段的可观测时间范围，精度达到103.629 ms，大幅缩减了操作人员的等待时间，提高了卫星定轨跟踪的工作效率。