针对星光折射法间接敏感地平星敏感器视场内折射星数量不足的工程问题，对折射星数在星敏感器视场内的概率分布进行了研究。阐述了星光折射间接敏感地平的基本原理；推导了视场内平流层条带面积占视场面积的比例系数，并在视场内可观测星数概率分布模型基础上，得到了折射星数的概率分布模型。对星光折射解析定位新方法进行了可行性分析，给出了星敏感器视场、极限观测星等、轨道远地点距离与视场内折射星数分布之间的关系。折射星数概率分布曲线与用蒙特卡罗方法获得的概率分布曲线相似，泊松参数偏差为1.48，相对误差为12.8%。仿真结果表明了该模型的正确性和有效性，该模型对于间接敏感地平星敏感器参数设计具有指导作用。

提出一种可以从时域和空域两个方面更准确地表征光束指向稳定性的动态方法，解决大型光学系统中光学器件微振动对光学系统的影响的描述问题。基于实际应用中机械结构的模态分析及微振动对光束的影响，将机械模态和光学系统有机地结合起来，建立了光学器件微振动模型。然后以神光Ⅱ装置中的空间滤波器为研究对象，分析了空间滤波器出射光角度的时间分布和空间分布。