设计了基于引导光源颜色/相对位置的登陆艇光学对中方法，登陆艇驾驶员通过不同颜色引导光源间的相对位置判断其是否偏航以及偏航的程度，从而提高登陆艇快速入舱的精度和安全.引导光源以横纵向90°视场角的光束对最远200m海面进行均匀照明，采用CREE XPE 型号的LED，通过改进的网格映射法设计自由曲面透镜以获得要求的矩形照明光场，仿真与实验结果表明，所设计的LED引导光源可以满足登陆艇光学对中系统的照明要求.

为了创造良好的视觉环境，并提高光能利用率，设计了一种基于均匀照明的LED反射器。之所以选用球面环形阵列LED光源，第一是为扩大照明范围,其次是为了避免面光源垂直照射产生光强过强而导致的眩晕。设计的反射器是运用划分网格的方法获得自由曲面面型，运用机械建模软件拟合曲面的实体模型，进行了照明仿真模拟及分析。结果表明，与传统的反光器相比，自由曲面的反射器能较大程度地利用光源发出的能量，而且均匀性也有很大的提高。

根据LED 光源的辐射特性和照明平面的照度分布要求,利用网格法分配LED 光源的能量,并且与照明平面上的能量小块相对应,建立起LED 光源出射光线的角度与照明平面上的照明点的坐标的对应关系。设定反射器的初始点坐标后,根据对应关系迭代计算反射器的自由曲面上其它点的空间坐标。把点坐标文件导入机械建模软件,并且保持各个点坐标的法向量拟合成曲面实体。在光学软件中对反射器光学系统进行照明模拟,结果说明通过自由曲面反射器作用于LED,可以在目标路面上形成均匀照明的矩形光斑。

通过单个自由曲面反射器的反射, 令光源发出的能量重新分布, 在特定照明面上实现所需照明, 从而简化了投影设备中的照明系统, 使设备的进一步小型化成为可能。根据给出的光源辐射特性和所需实现的照明面上的能量分布, 可得到一组偏微分方程, 数值差分求解直接得到自由曲面反射器。光源采用发光面积1 mm×1 mm朗伯体发光的LED, 视角为120°, 照明面为4∶3的均匀矩形光斑。设计了两种自由曲面反射器, 并用软件对得到的曲面进行了照明模拟, 模拟得到的照明均匀性接近90％。两种反射器在光轴方向上的投影尺寸均小于25 mm, 垂直光轴方向上投影长度均小于22 mm, 照明系统总长均小于40 mm, 结构紧凑, 适用于小型LED投影设备。