由于作用距离和布站等因素的限制,经纬仪不能对弹道导弹进行全程的跟踪测量。本文采用解微分方程的方法对弹道落点进行预测。由于经纬仪测量的是目标的角度信息,本文采用两台经纬仪交汇测量的方法得到目标的位置和速度。

为了精确消除机械谐振频率对经纬仪系统性能的影响，应用了复杂型的数字陷波器，利用其幅频特性与实际系统幅频特性相对比的方法，精确消除了机械谐振。实验表明：该方法可以做到在对经纬仪低频段特性影响较小的情况下，精确消除机械谐振，提高经纬仪的闭环带宽及其稳定性。

针对光电经纬仪在目标分离段容易跟踪假目标的问题,提出应用多传感器数据融合方法实现目标分离段的假目标识别。在目标分离前,根据实测的目标轨迹数据通过理论弹道修正算法计算出理论弹道的误差修正量;在目标分离时,利用得出的误差修正量修正目标的理论弹道,并采用模糊聚类关联算法判断各传感器目标测量数据与修正后的目标理论弹道的相关性,从而识别出测量数据是否来自假目标。实验结果表明该方法能够有效地区分出真假目标,判别结果作为跟踪系统及目标识别系统决策依据,有效提高了目标分离段跟踪成功概率。

提出了一种基于径向基函数（RBF）神经网络建立光电经纬仪等效跟踪误差模型的方法来评价光电经纬仪的跟踪性能。分析了光电经纬仪存在的非线性因素,说明了采用理论建模方法难以准确描述其全部过程的原因。然后,介绍了RBF神经网络和靶标系统,基于一组靶标参数建立了RBF神经网络模型,并更换靶标参数进行模型验证。最后,对更换后的靶标参数进行重新训练建模,并改变参数周期,对模型进行了验证。实验结果表明：所建的神经网络模型精度与靶标参数有关,当动态靶标的半椎角a为21.2°,倾角b为43.8°,靶标匀速运行周期T为8.5s时,网络模型在靶标速度最大时误差也达到最大为3.18′,其它时刻均小于0.6′。当a为16.6°,b为37.5°,T为13s时,模型最大误差为1.8′左右,在此模型下真实输出与网络模型输出的最大偏差为2.4′左右,其它时刻均小于1.2′。结果表明,采用RBF...

分析了光电经纬仪工作方式切换过程中系统发生跃变、超调的原因，并采用了一种初值补偿的方法解决该问题。建立了系统切换过程的数学模型，并从理论上阐述了产生这些问题的原因。针对这些问题，设计了一种基于补偿控制器输出的初值补偿切换算法，并给出了加入初值补偿之后的系统数学模型和响应形式，以及该算法的具体实现。最后，通过仿真实验，验证了该方法能够将脱靶量跃变抑制在0．003。以下，有效地改进了系统的动态过程，并抑制了切换过程中产生的跃变。

为满足含有多个成像系统的光电经纬仪跟踪实时性的要求，保证其跟踪的精度与可靠性，设计并研制了符合MIMD架构的计算系统。对经纬仪预测滤波、数据融合问题进行了理论推导，证明该算法需要大量的数值计算。为满足上述计算要求，开发出一套具有双DSP，单FPGA的3个运算单元的专用并行计算系统，分析了每个运算单元实时运算的时间开销。仿真实验表明，在具有3个成像系统的光电经纬仪中，当CCD采样频率为50Hz时，光电编码器采样频率为800Hz，该系统可以满足1．25ms的实时性要求。

为了优化2m口径经纬仅主镜概念轻量化结构，根据柔性极小化原则，采用了有限元拓扑分析方法。分析得出，不同材料镜面的优化轻量化结构，其重点保留位置比较接近，最外圈半径为889．5mm，最内侧圈半径为235mm，中间几个保留半径为720～730mm和610～620mm；从轻量化率看，非圆形孔结构平均为70％，圆形孔结构为50％以上；比较微晶玻璃镜面两种轻量化的优化结果，固有频率均为300Hz左右，相对于实体镜，定位作用反力降低很多。分析SiC镜面各种轻量化结构的镜面变形和固有频率得出：圆形孔非均匀分布和封闭六边形结构的镜面位移为（0．42～0．45）×10mm，圆形孔均匀分布和开放式六边形结构为（0．58～0．59）×10mm；圆形孔均匀分布结构的频率为1200Hz，圆形孔非均匀分布为1680Hz，六边形结构为1620～1670Hz左右。分析结果表明，镜面重力载荷分布是非线...

为了了解主镜整体支撑系统的重力变形情况，采用有限元分析软件，对某光电经纬仪主镜系统进行有限元力学分析，分析在各个倾角状态下主镜镜面自重变形情况，以掌握支撑条件下镜面变形变化规律，供系统光学修正或采用自适应系统的调整机构作用力参考。

为了精密跟踪速度快、加速度大的被测目标，采用双闭环控制策略，及速度滞后补偿和加速度滞后补偿技术，设计了光电经纬仪电视自动跟踪系统。在跟踪以最大速度50（°）／s、最大加速度30（°）／s。运动的目标时，达到了最大跟踪误差小于80＂的精度。并从原理、仿真及实验上证明了速度滞后补偿和加速度滞后补偿技术能够显著提高跟踪精度。

近年来,随着靶场测试目标速度的提高和设备自动化程度的提高,对光电经纬仪电视跟踪伺服系统的跟踪和捕获快速运动目标的能力提出了越来越高的要求。本文分析了通过增加系统带宽方法提高快速捕获跟踪能力的局限性,提出了采用多模控制和速度引导的方法来提高捕获能力和保证稳定精度的方法。通过仿真分析和实验验证,验证了该方法的可行性。