利用三维坐标变换矩阵的方法研究了捕获跟踪瞄准系统的精跟踪图像和角误差量随方位轴和俯仰轴的具体旋转变换关系,正确指导了精跟踪图像和角误差量处理工作,确保实现高精度稳定跟踪。

提出了一种白天信标光图像跟踪算法。分析了太阳光反射进相机视场的噪声以及探测器噪声在空域和频域的特点,使用两个频域滤波器检测候选区域。研究结果表明,所提算法具有较高的精度、较快的速度以及较高的可靠性,可用于白天环境下星地信标光的跟踪探测。

基于量子导航定位系统的工作原理和过程,设计了其光学信号传输系统,分析了系统中的 部件特性及选型。在给定的相关参数及期望性能指标下,结合各关键部件的特性设计了光学信号 传输系统的具体实现方案,包括捕获跟踪瞄准系统中的光学天线、二维转台、粗跟踪探测器、快速反 射镜、精跟踪探测器及HOM干涉仪中的单光子探测器,为量子导航定位系统中光学信号传输系统仿真实 验平台的建立和硬件系统的实现,以及定位精度的进一步提高打下了基础。

为提高光电稳瞄系统内框架结构动力学模型准确度和仿真分析效率, 提出了基于多种群遗传退火算法的结构动力学模型修正方法。以某光电稳瞄系统内框架为研究对象, 通过动力子结构法建立有限元模型, 对比模态测试结果, 采用多种群遗传退火算法及相关性分析对有限元模型进行修正, 得到全局优化下内框架轴承的六向刚度值, 并对修正后的模型进行了实验验证。结果表明, 有限元模型与实验结果能较好地匹配, 各阶模态相关性在0. 8以上, 频率误差在9. 05%以内, 计算效率提高95%以上。最终形成了高效可行的模型修正方案, 为光电稳瞄系统内框架结构设计提供了重要的参考。

光电瞄准系统（EOTS）将前视红外和红外搜索跟踪进行了综合, 进而可以获得高分辨率图像, 实现自动跟踪、红外搜索跟踪、激光指示、激光测距和激光点跟踪。本文针对美国研制的EOTS的工作原理展开分析和研究, 概述了EOTS的概念和技术特点, 显示了其作为新一代机载光电瞄准系统的先进性。对EOTS多功能系统、光学元件、红外搜索跟踪、维护和研制规划进行了介绍, 着重分析了EOTS的自动视轴校准系统, 主要包括自动视轴校准系统的工作原理和工作步骤。最后, 本文对EOTS系统的性能进行了总结。

量子信号在大气信道中传输的可行性已经在多个实验中得到了证实。将量子通信终端搭载到移动平台被认为是量子通信实用化的重要发展之一, 可满足全球量子保密网络构建和**通信领域高保密性等需求。综述了量子密钥在地面与移动平台之间的分发所涉及的关键技术, 介绍了移动量子密钥分发技术目前的发展状况与难点, 并探讨了下一步实用化发展方向。

捕获、跟踪、瞄准系统精跟踪探测器在不同噪声下对精跟踪系统进行光斑位置定位的影响不同。分析了探测器条状噪声的来源, 理论推导了条状噪声对质心算法的影响。采用阈值质心算法对含有条状噪声和椒盐噪声的图像进行光斑定位, 仿真分析了不同阈值、不同光斑图像信噪比下X轴和Y轴的光斑定位偏差, 对比了X轴和Y轴的光斑定位精度。仿真结果表明, 沿Y轴方向延伸的条状噪声使得X轴光斑定位精度优于Y轴。实验分别测试了不同系统配置、不同干扰幅度下精跟踪系统X轴和Y轴的跟踪精度。实验结果表明, 对于两个正交轴对称的精跟踪系统, X轴的跟踪精度优于Y轴, 从而验证了条状噪声的存在使得X轴的光斑定位精度优于Y轴的结论, 实验结果和仿真分析结果相符。

空间光通信经历了几十年的发展，已经演变出两代光通信终端，并完成多次在轨实验。概述了空间光通信的整体发展历史，详细介绍了欧洲、日本和美国的空间光通信的发展历程，并对其中较为典型的终端或实验及其关键技术进行着重阐释。简要介绍了国内的发展现状，分析了空间光通信的发展趋势，并指出技术上面临的挑战。

介绍了天基激光**系统的概念、组成、应用和关键技术, 分析了激光对目标的杀伤程度, 并给出了相应的参考阈值。针对系统的关键问题提出一些解决方法, 包括高能激光器的研制和种类, 大口径反射镜研制技术和结构形式, 以及天基目标捕获跟踪瞄准(ATP)系统精度的影响因素和提高精度的方法。通过对天基激光**系统发展的研究, 为该系统的进一步发展和精度的提高提供研究方向和理论基础。

介绍了折转光管在瞄准系统中的使用位置、结构、工作原理和装调方法，分析了折转光管安装误差和两块平面反射镜之间的装调误差对方位传递精度的影响。使用MATLAB软件编程、计算、绘制出方位传递误差和高低传递误差的统计直方图，其分析结果为折转光管的装调提供了指导数据。计算分析表明，影响折转光管方位传递误差的主要因素是折转光管中两平面反射镜的装调误差，只要两平面反射镜的装调满足技术要求：方位误差≤4″、高低误差≤05′，即使折转光管在3个方向的安装误差极限值达到15°，也可满足折转光管方位传递误差≤10″的设计要求。