针对主流配准方法被用于周扫型光电预警系统的全景图像拼接适用性有限的问题，提出一种基于三维球面模型的全景视频实时拼接方法。首先，基于周扫型光电预警系统的工作模式进行三维空间的全景重建并构建三维球面模型；通过建模的方式对不同俯仰、方位角度下探测器采集图像的像素点空间位置进行定位。然后，基于三维球面模型搜索不同俯仰角度下重叠视场在三维空间内的最佳配准线，并推导出预警图像重叠区域的配准公式。最后，通过逐行的加权融合算法和图像矫直方式实现全景图像无缝拼接。与主流的5种配准方法进行对比，实验结果表明：该方法切实可行，具有较好的全景拼接效果，有效弥补主流配准方法的不足，即使对天空等特征不明显区域的全景拼接也具有较好的适用性与实时性，全面保证了全景视频成像的连续性与稳定性，对光电预警系统全景拼接任务具有重要的应用价值。

为提高光测设备在空间目标测量过程的自动化程度，提出了一种自动化测量方法。介绍了系统组成及其自动化运行流程。以观测目标数最大化及观测时长可用于编目为准则，设计待优化函数，采用粒子群优化算法对观测计划进行编排。针对轨道预报数据误差较大时目标在视场外无法识别的问题，给出两种主动搜索策略。仿真计算表明，经过优化后的观测计划，解决了弧段重叠导致个别目标无法观测的问题，同时自动完成了对各目标观测时长的合理控制。对某型号光测设备在螺旋式扫描搜索模式下进行试验，偏移量速度最大值为0.126(°)/s，加速度最大值为-0.053(°)/s2且连续稳定。采用扩张搜索与收缩搜索相结合的方式，不仅提高了目标的捕获概率，而且在结束搜索时可平稳切换到原始引导模式。实测试验表明，该方法可有效提高设备的自动化运行水平及设备的使用效能。

针对微机械陀螺零偏受温度影响较大的问题, 提出一种粒子群优化(PSO)算法和支持向量机(SVM)相结合的陀螺零偏温度补偿方法。首先, 将平滑处理后的陀螺数据作为样本点, 采用基于径向基核函数的支持向量机方法构建漂移模型, 把数据从低维空间映射到高维空间, 并进行线性拟合, 保证泛化能力。然后, 利用粒子群算法对支持向量机的惩罚参数、核函数参数以及不敏感系数进行优化, 避免了人为选择参数的盲目性且提高了建立模型的精度。实验结果表明：经PSO调节支持向量机算法补偿后, 陀螺输出精度更高; 与最小二乘法、BP神经网络法相比, 陀螺输出数据方差分别减小了81.3%和57%, 最大误差分别减小54.7%和48.5%。

卫星识别跟踪系统是动中通测控系统中的关键技术。首先研究了目前卫星识别跟踪系统采用的方案,根据动中通系统的工作需要,提出了双源卫星识别跟踪系统方案,并根据该方案完成了双源卫星识别跟踪系统的软硬件设计,该方案能够实时敏感卫星信号强度的变化,响应速度快、跟踪精度高,使系统能够通过检测特定的信号以及信号强度的变化识别和跟踪卫星,保持通信链路的畅通,在检测信标识别卫星阶段采用了FFT纠正频偏的算法,提高了系统的精度和稳定性。

随着非制冷型热像仪工作时间的增长，其内部器件、机械结构所积累的热量越来越多，其温升所导致的热辐射势必会对热像仪的测温精度产生严重影响。因此，要实现热像仪的准确测温，必须对其内部的各温升影响因素进行相应的修正。本文通过对影响测温精度的镜筒辐射温度、探测器靶面温度以及热像仪工作累积时间三个因素进行评估和建模，并对其相互关系进行评价，根据数据模型对热像仪辐射测温值进行修正。结果表明，在实验室条件下，经过修正，非制冷型红外热像仪测温精度可控制在±1 ℃以内，其稳定性可控制在±05 ℃以内。修正后的温度结果基本不受内部温升的影响，有效的提高了非制冷测温型热像仪的稳定性、可重复性以及测温精度。

基于舰载经纬仪的使用条件, 分析了各测量范围内船姿变量和测角量之间的关系, 提出了分段回归模型, 并给出了舰载光测设备的回归测量方案及补偿方法。首先, 基于船姿测角误差模型, 结合多次不同测角范围内的实测数据残差, 分析各测量变量间的相关性; 通过摇摆台实验, 结合双GPS定位数据, 对测量数据进行分段双回归, 建立了回归数据库。然后, 提出了在执行任务前为事后回归处理进行附加观测的方案。最后, 基于附加测量残差和回归数据库, 提出以测量条件相似度为依据对任务数据进行补偿的方法。实验结果表明, 船姿误差最大(航向72″, 纵倾24″, 横倾24″)时, 补偿后光测设备的方位测角均方差由小于等于57″变为小于等于21″, 俯仰测角均方差则由小于等于34″变为小于等于17″, 基本满足了舰载光测设备对数据处理精度及稳定性的要求。

为了保证船载经纬仪的测角精度, 补偿站位及船摇误差, 分析了船载设备的姿态数据对测角误差的影响并建立了船摇误差模型。根据该模型提出了设备标定及测量方案, 并给出了船载设备站位修正及事后数据处理方法。首先, 建立船摇误差模型, 分别给出航向、俯仰及横滚测量误差对设备方位角和俯仰角的影响公式; 结合测量设备指标及任务要求, 制定了标定及测量方案, 给出了设备能够保证精度的测角范围。然后, 提出了在船载设备特殊使用环境下, 站位数据的测量方法及相应的站位船摇修正算法。最后, 说明了船载光测设备的测量数据事后处理方法。实验结果表明, 在船载精确姿态测量系统最大误差为航向角1.2′, 纵倾角24″, 横倾角24″的条件下, 设备的测角误差均方根为方位≤57″,俯仰≤34″, 基本达到了在该测量条件下的理论最优测角精度。

为了得到能够满足光电经纬仪观测条件的卫星光学可见期范围，讨论了卫星的光学可见期预测方法，从高度、地影和天光三个影响因素进行系统地分析，得出对应的约束方程，给出了可进行光学观测的时间范围，并在某型号光电经纬仪系统的轨道预报软件中成功应用。选取INTERCOSMOS等四颗人造卫星进行连续数天的观测实验，大量实验数据表明该方法能够精确提供卫星可观测弧段的可观测时间范围，精度达到103.629 ms，大幅缩减了操作人员的等待时间，提高了卫星定轨跟踪的工作效率。

分析了光电经纬仪的测量误差来源及其影响,采用了星体角度法分离得出各项系统误差,并在此基础上编程实现了对测量结果的实时修正.使用这种方法修正了某型号光电经纬仪的测量数据,并对修正前后的测量精度进行比较,得出的结果表明,该修正方法可以使光电经纬仪的精度从原来的15″左右提高到5″以内,也就是修正效果明显,达到了提高光电经纬仪测量精度的目的.