机载预警雷达姿态变化对探测性能会产生不利影响. 针对刚体模型条件下机载预警雷达载机的姿态变化问题, 建立了载机偏航和横滚模型, 分析了两种姿态改变对杂波谱和目标回波功率的影响, 在采用单通道信号处理的基础上, 通过仿真实验给出了两种姿态共同影响下的目标检测概率. 结果表明: 偏航和横滚都使检测概率下降, 横滚对目标检测概率的影响比偏航更为明显, 当姿态变化角超过一定值时, 雷达失去目标检测能力.

航空推扫成像时，由载机的姿态变化产生的像移是影响光学成像质量的主要因素之一，可由稳定平台进行补偿。基于某机载成像光谱仪系统，首先利用齐次坐标变换法建立像移速度矢量的精确计算模型，分析了成像质量对飞行姿态精度的要求，从而选定稳定平台参数。接着，分析了姿态补偿残差对成像质量的影响，得出引起的相对像移速度偏差仅为10-1，为后续光谱定标和几何校正提供了参考。再次，研究了给定成像要求的飞行参数指标的分配问题，进行了像移速度误差分析。最后，开展了飞行成像试验。结果表明所选的PAV30稳定平台能够确保成像期间的姿态稳定，验证了上述分析正确合理。所提出的方法简单，易于实现，具有一定的工程应用价值。

根据靶面上人为设置的多个标识点之间的几何关系随靶面姿态的变化而变化的特性,设计出一种快速准确的光束-靶面入射角测量算法,满足光束到靶入射角测量的任务需求。在提取靶面已知特征点的基础上,采用光学传感器的内参数,测量出光束到靶入射角,此算法以非接触的方式完成光束到靶入射角的测量。为了验证算法的有效性和实用性,开展了仿真实验,结果表明该方法具有较高稳定性和可靠性。

为研究卫星目标姿态变化对星载光电成像系统探测能力的影响，对0.38~0.78 μm谱段内的可见光辐射目标进行了数值模拟研究。以基本辐射理论为基础，建立了卫星目标光学观测的可见光反射特性模型。根据目标的几何结构和材料特性，分析了姿态变化与目标有效入射截面积的关系，推导了探测能力与信噪比(SNR)的计算公式，数值模拟研究了姿态变化对探测能力的影响。研究结果表明，信噪比与探测距离均表现出很强的方向性，呈周期性变化，2.2 m×2.7 m的太阳帆板的信噪比与探测距离最大差值达到101及105 km量级，高12 m、直径4 m的卫星本体的最大差值达到102及106 km量级，目标姿态变化对探测能力具有显著影响。

为解决姿态剧烈变化的火箭目标跟踪问题, 提出了一种新的基于纹理特征的跟踪方法。相对于传统的模板匹配方法, 这种方法能对助推器和子级分离的捆绑式运载火箭进行跟踪。在对火箭目标特性进行分析的基础上, 采用局部二值化模式(LBP)纹理特征结合Hu不变矩特征描述进行跟踪。跟踪过程中特征匹配采用简单的相似性度量准则, 实时模板更新算法为加权更新。测试结果表明, 这种方法对发生位移、旋转和尺度变化的火箭目标同样具有比较好的跟踪效果。

空间目标的光散射、光辐射特性除了与其背景环境、几何结构和表面材料等密切相关外，姿态变化对其光学特性也有一定的影响，这种影响在天基观测中尤为明显。就姿态变化对空间目标可见光特性的影响进行了理论分析与建模研究，建立了姿态相关的空间目标可见光特性的理论模型。结合具体的参数，对空间目标环境一号卫星和资源二号卫星在探测视点处的辐照度随姿态的变化进行了数值计算。初步的研究结果表明，姿态变化对空间目标可见光特性的影响不可忽略。建模结果可为空间目标的探测、识别提供理论依据。