为了获得更优的发射器布局，使系统达到更高的定位精度，提出一种基于免疫优化算法的iGPS发射器布局优化方法，根据系统的测量原理得到该系统的测量不确定度模型，由此建立亲和度函数，使用免疫优化算法对发射器布局进行优化，并通过仿真进行验证。结果表明：所提方法可以显著优化发射器布局，提高系统的测量精度；与遗传算法相比，免疫优化算法具有更好的全局寻优效果，可以得到更优的iGPS发射器布设站位。

空间测量定位系统是一种基于光电扫描的角度交汇测量系统, 由于该系统是在多测站协同作用下实现坐标测量, 因此测站的布局优化是应用时面临的重要问题。为了解决该问题, 提出了一种基于改进自适应遗传算法的测站优化部署方案。以系统定位精度、覆盖度和使用成本作为多目标优化函数; 将进化代数衰减因子与自适应遗传算法相结合, 根据多目标函数建立改进自适应遗传算法优化流程; 对2~4个测站进行仿真优化分析。仿真结果表明, 与传统自适应遗传算法相比, 该方法能在10~20代内收敛到最优解并获得更优的目标函数值。因此该方法在空间布局优化设计中能有效提高系统的测量性能。

为了提高大靶面交汇测量系统的测量准确度，分析了交汇测量原理，推导出脱靶量坐标公式.根据脱靶量公式分析其各项参量，利用几何关系建立像元坐标与偏移角度之间的映射模型.根据映射模型，利用光栅尺设计了一种针对线阵相机的标定方法，该方法不考虑相机参量，将整个光学系统看作一个整体，基于整体参量直接对像元坐标和它所对应的偏移角进行标定.实验结果表明，标定后的交汇测量系统在1.4 m处的平均测量误差为0.4 mm，最大测量误差优于0.6 mm.该方法简单高效，可提高系统标定的速度，且标定误差满足系统交汇测量准确度的要求.

针对工作空间定位系统(wMPS)现有标定技术效率低,标定程序复杂且须依赖外部测量设备等问题,本文在在研究wMPS测量原理的基础上提出了一种采用互扫描技术的自动标定方法.该方法结合该系统的扫描激光平面测量原理及使用特点,通过在基站上安装已知坐标的接收传感器,采用互扫描技术完成自动标定.文中以两台基站为基础,详细阐述了该方法的数学原理,并给出了基于几何约束的平差模型及其迭代解法.依托天津大学研发的wMPS实验平台对本方法进行了验证,并与基准尺标定法进行了比对.实验结果显示,采用本方法可以实现系统的自动标定,在距离基站5 m内的测量空间内可获得0.6 mm的坐标测量精度.该方法在保证系统测量精度的同时大大提高了系统的测量效率.

针对大中口径舰炮对海射击训练时，缺少设备测量相对靶船中心的弹丸落点散布精度，提出了一种利用舰载光电跟踪仪交汇测量方法。以靶船型值为基准，利用靶船型值在屏幕上的像素尺寸，求出相对光电跟踪仪电视中心的弹着点线及偏置角，将两艘舰艇光电跟踪仪分别测量出的两条弹着点线相交，即可求出相对于靶船中心的脱靶量。给出了交会测量弹着水柱的数学模型，对测量精度进行了分析，计算结果表明脱靶量误差小于3 m。

分析了面阵传感器相对于线阵传感器在轻**报靶方面的优势，阐述了面阵传感器交汇测量的原理，建立了相应的数学模型，数学模型只有代入计算，无复杂的迭代计算过程，简单易算。对模型的焦距测量误差和图像细分误差进行相应的计算和分析。通过叠加焦距误差、图像细分误差和相机初始角度误差的影响，进行了综合误差分析，通过实验和统计发现，其相对误差能够达到 0.5%，能够满足系统 1%的相对误差指标要求。

针对室内靶道，设计了一种基于双线阵CCD图像采集的立靶密集度测试系统，论述了系统的工作原理和组成。提出了一种新的数学模型，有效地抑制了传统测试方法中对两个相机相对位置的精度要求，配合阵列LED背射主动光源，通过一体化靶架设计，提高了测试精度，极大地减少了系统布靶时间。实弹射击试验验证了系统的工作性能。结果表明，所研制的测试系统布靶快捷，在1m×1m测试范围内，立靶坐标偏差均方根小于1mm，能够实现连发测试。

为了准确测量弹丸的立靶精度，本文采用了双线阵 CCD交汇测量的方法。文中介绍了该方法的工作原理，推导出目标在光电靶上的坐标计算公式，同时分析和研究了各个测量模块的元器件和布站方式 ,从而构建了整个测量系统。最后在靶场进行了实弹试验，得出弹丸的立靶精度为 0.041 7 m(方向公算误差 )和 0.031 9 m(高低公算误差)，该测量值与标定值比较相差在毫米级，说明系统的测量精度十分理想。故该系统的研制是成功的，能够准确测量弹丸的立靶精度。

基于2台外视场拼接高速电视测量仪原型样机(硬件)提出了一种将交汇测量和拼接处理相结合的算法。根据需要对地球质心和光电测量系统建立了5个坐标系，介绍了坐标系的定义及其它们之间的变换过程，给出了目标轨迹交汇测量和视场拼接的实例。用2台高速电视测量仪拼接的8台测量相机同时对同一运动目标进行测量，对获得的测量数据进行交汇和视场拼接处理，结果显示提出的拼接算法是正确、有效的，可以得到唯一解；地球曲率半径和地球子午线收敛两项影响因素得到了完全修正，表明交汇测量算法完全可以推广到其它光电测控仪器的交汇测量。

双CCD交汇测量技术广泛用于目标物的位置测量，文章运用此技术与显示屏相结合，设计光学系统、电路系统及结构系统，实现了大尺寸触摸屏系统。与其它触摸屏技术对比，双CCD触摸屏系统具有独特的技术优势，在未来将有广阔的应用。