针对现有光电设备的伺服控制系统存在的集成度差、价格昂贵、故障率高等问题,设计一种基于FPGA（EP1C12Q240C8）和DSP（TMS320F2812）芯片作为核心处理元件的伺服控制器,该控制器采用数字化控制算法,模块化设计思想,在FPGA内部完成复杂的时序和逻辑设计,实现了对选用直流力矩电机作为执行元件的光电经纬仪的伺服控制;经实际运行证明,该设计方案完全能实现光电经纬仪所要求的跟踪性能,满足高精度要求;在某型号经纬仪改造中应用效果良好,值得在相关研究所中推广。

基于光电经纬仪靶场校飞试验测角总误差的误差修正中,其调焦行差对光电经纬仪的测角总误差的影响,以GW-1208光电经纬仪为例,讨论了其光学系统中存在的调焦行差,并定量分析了调焦行差对光电经纬仪方位和高低测量数据的影响,通过对靶场校飞试验数据的分析,在测量数据处理中对光电经纬仪的调焦行差进行了修正。结果表明,修正后测角总误差满足技术指标要求。本文针对误差处理中对调焦行差的修正,也可以为解决今后光电经纬仪在靶场校飞试验的类似问题提供参考。

光电跟踪系统中的伺服控制技术是实现高精度跟踪的关键技术之一。系统自动化程度的提高,为先进控制策略的实现提供了必要条件。本文综述了国内外光电跟踪系统中的伺服控制技术,希望为该方向的工程研究提供基本的技术支持与参考。

本文介绍了光电经纬仪靶场精度检测的试验方法及误差分析。靶场精度检测易受气候条件影响造成事后精度超差,无法反映设备的真实状况,文章提出了精度检测过程中的误差计算方法,并对事后误差数据中跟踪部位及脱靶量误差进行数据修正。实战任务表明,误差修正方法对校飞数据事后处理精度的提高具有很好的效果,事后经纬仪系统总误差精度由原来的60″提高到18″。

在ADAMS环境下对光电经纬仪进行了建模及仿真，发现两轴的转动之间存在相互扰动，并在光电经纬仪刚体动力学以及陀螺力学基础上对两轴运动进行了解耦分析．在此基础上，利用Lagrange—Maxwell方程对经纬仪内部各环节进行了详细分析，分别针对两轴运动建立广义坐标系，推导出可直接用于控制系统建模的机电耦合动力学方程．

针对海洋气候环境下使用的光电经纬仪设备三防问题展开了研究，结合实际工程应用，从光、机、电三个方面对于三防措施与具体设计进行了详细介绍，多年工程实践验证该措施与方法能够使光电经纬仪设备具有良好的三防性能，能够在海洋气候环境下长期稳定工作．

高速光电经纬仪的系统测角精度是一个复杂的函数关系,由多种因素决定。对一种采用了连续变焦镜头的高速光电经纬仪的测角精度进行了全面分析。首先对设备的测角总精度进行分类,并对变焦镜头在工作时产生的十字丝倾斜和所需要的焦距修正系数进行了深入的理论分析;然后通过实例和检测的情况分析了该设备的实时和事后的测角精度。为全面把握设备的性能、全面认识系统在变焦测量后的动态特性、探索变焦测量的测量方法以及实时分析空间定位精度提供了依据。

提出了一种基于空间两异面光轴公垂线估计目标真实位置及组网布站站址几何的优化设计方法。通过光电经纬仪观测目标方位角、俯仰角和基线长度,计算两光轴在待估目标上的两交点,得到目标位置的公垂线.依据两台光电经纬仪的测角准确度作为权系数,估计目标真实位置。通过误差仿真及定位准确度分析,研究了组网测量中交会角、方位角、高低角和基线长度对定位准确度的影响.

研究多台经纬仪定位优化的过程中,针对纯方位无源定位系统,采用多台光电经纬仪组网测量时的优化布站。为了提高定位精度,准确计算跟踪参数,用最大似然估计法推导三维多站纯方位无源定位的迭代计算公式,得到目标位置估计的误差传递关系,按照纯方位无源定位中几何精度稀释因子（Geometric Dilution of Precision,GDOP）最小为原则,提出用遗传算法对三台光电经纬仪站址的几何分布进行了仿真计算。结果表明在对空中目标进行观测定位时,定位精度最高,三台光电经纬仪应以观测目标的地面投影点为中心呈正三角形部署,为实际布站应用优化提供了参考。

为了得到符合主镜镜面变形要求的轻量化结构，利用三维建模软件UG建模，并用有限元分析软件Patran对主镜镜面面形进行分析。应选择微晶玻璃作为主镜材料；接着，对支撑结构进行优化；而且设计轻量化结构，并分别以筋厚以及镜面厚度为变量，分析两者对光轴垂直时的轻量化结构镜面变形量的影响，并最终得到优化后轻量化结构。结果表明，优化后轻量化主镜质量为35．55kg，轻量化率为59．39％，且光轴垂直时，PV=26．24nm，RMS=5．73nm，满足设计要求。