光学靶标是一种用来在室内检测大型光测设备跟踪性能和测量精度的标校装置，其运动时给出的目标空间角度值可以用来标定光测设备的动态特性。针对光学靶标运动时空间位置动态标定的问题，本文提出了一种应用瑞士Leica公司生产的高精度全站仪TDA5005对其进行自动跟踪标定的新方法。标定结果显示，光学靶标的动态位置误差小于5”，满足标定精度要求。

平行度测试仪是检测大型光电经纬仪多光轴系统平行度的设备,要求平行度测试仪的精度要达到0.5″。方法是利用一块反射镜和两块五棱镜将一束准直光束分光成两束平行光束,大型经纬仪的两个光学系统分别接收这两束平行光,两束平行光所成像的脱靶量差值即为两光学系统的光轴平行度。利用两个精度为0.1″的自准直平行光管和一块平面反射镜检测平行度测试仪精度。经检测标定后平行度测试仪的精度可达到0.5″,能够很好的满足检测平行度为2″的光学系统的检测。

在光电经纬仪伺服系统动态性能室内检测过程中，利用动态靶标产生类似雷达引导信息的实时引导数据来对光电经纬仪的外引导性能进行检测，同时为动态性能、捕获能力等指标的室内检测提供新的方法；引导数据通过对动态靶标的目标编码器值坐标变换产生，同时为消除数据采集、处理、传输带来的滞后，采用有限记忆最小平方预测法对数据进行预测处理并对预测精度做了仿真、实验；引导数据以异步串行通讯的方式发送给光电经纬仪，完成对光电经纬仪的外引导。

分析了光电测量设备电视系统的CCD传感器像面旋转这个普遍存在的问题所带来的脱靶量测量误差,建立了一些相关的数学模型,并且讨论了在不同像面旋转角情况下的误差变化规律.简要地介绍了这种测量误差的检测方法以及修正方法.实际检验表明,上述方法不仅能很好地修正CCD传感器像面旋转所引起的脱靶量测量误差,显著提高电视系统脱靶量测量精度,而且对于红外电视测量系统也是同样适用的.

以光电经纬仪伺服跟踪系统为研究对象,基于动量矩定理和欧拉动力学方程,推导出了系统中跟踪架非线性的双轴耦合动力学模型,对跟踪架各轴间的转动惯量耦合、速度耦合及动力学耦合作用规律进行了研究,从理论上给出了它们之间的解析关系式。根据系统中执行元件力矩电机的方程,最终建立了描述跟踪伺服系统中被控对象动态特性的机电动力学模型,分别采用比较测试方法与计算机仿真方法验证了理论模型的正确性,为后续研究、设计高精度的跟踪控制器和控制参数的选取及优化提供了理论参考和模型基础。

摄影调光是光电经纬仪的关键部分，其精度直接影响胶片的成像质量。本文介绍了一种全数字化的摄影调光方法，该方法具有调试简单、精度高、控制稳定、调节时间短等特点．

以等效正弦法、等效目标法检测原理为基础,根据光电经纬仪伺服系统动态性能室内检测的需求,设计了能够提供标准正弦和等速直线目标的直线动靶标检测装置。对直线动靶标运动进行了数学建模和靶标速度、加速度最值计算,并对给出的直线动靶标的结构组成和设计进行了可行性探讨。

提出了一种测试光电经纬仪幅频特性曲线以及利用该特性曲线评价伺服控制系统跟踪性能的方法。论证了利用频率特性、传递函数、微分（或差分）方程描述同一个系统时所具有的等价关系,给出了利用光电经纬仪幅频特性曲线评价跟踪性能的意义和优势。描述了动态靶标连续调频运动模式下,光电经纬仪跟踪靶标目标时跟踪误差信号的WVD分布。通过分析跟踪误差的WVD分布可知跟踪误差信号为一系列谐波信号的叠加,因目前缺少准确分离该谐波信号的工具和算法,导致无法利用时频分析工具获取幅频特性曲线。因此提出采用间接方式利用线性调频信号测试光电经纬仪幅频特性曲线。最后给出了利用特性曲线评价光电经纬仪跟踪伺服系统性能的方法。

提出了一种评价光电经纬仪跟踪性能的新方法。该方法采用BP网络结构进行系统辨识，得到光电经纬仪跟踪误差等效模型。为了提高BP网络训练速度，对网络进行训练时采用了LM（Levenberg．Marquardt）算法。将等效正弦信号输入等效模型中，通过对输出数据进行处理，即可获得光电经纬仪跟踪性能评价结果。利用该方法得到的等效模型估计误差均值2．587 2e-006°≈0°，最大误差3．6”，标准差1．6”。结果表明基于BP网络辨识的等效模型能够满足跟踪性能评价要求，实现了对光电经纬仪跟踪性能进行准确评价。

旋转靶标是一种室内检测光电经纬仪跟踪性能的常用设备。本文介绍了旋转靶标的基本组成结构和影响靶标运动特性（方位俯仰角速度、角加速度）的基本参数,应用球面三角几何建立了旋转靶标的方位俯仰角坐标方程。依据方位俯仰角坐标方程分析靶标的特性参数对靶标运动特性的影响,说明旋转靶标存在运动特性与实际跟踪目标特性不一致的问题,得出应用旋转靶标评价光电经纬跟踪性能是不全面充分的结论。