针对光电经纬仪系统中通信系统的特点和技术要求，提出一种基于SOPC（system on a programma-blechip，可编程片上系统）技术的光电经纬仪数据通信系统的设计方案。通过在单片低成本的FPGA上集成多核并行处理架构，实现MIMD（multiple instruction multiple data，多指令多数据流）机制来达到提高通信数据处理速度、减少延时的目的。与传统的实现方案相比，该方案有着明显的优势。

分析了现在光电经纬仪的研发和检测过程，指出了其不足。基于此本文提出将光电经纬仪划分为有机关联的多个单学科系统模型，通过对几种建模工具的功能的分析，在集成仿真环境中建立其统一的数字化模型，利用模型功能来指导实际光电经纬仪的设计开发和评价其性能指标的方法。初步确定了光电经纬仪系统建模的仿真开发环境和具体的建模仿真的实现方法，实现在设计阶段对光电经纬仪性能的分析评价和工作过程的模拟，对误差的仿真检测实际样机的设计精度指标是否符合要求，为光电经纬仪的误差分析、研制过程提供了理论参考。

在高炮火控系统靶场试验中,通常利用光电经纬仪测量目标坐标。由于多数经纬仪没有测距装置,只能通过两站交汇的方式确定目标的坐标,但经纬仪的布站位置不同,将导致测量的精度也不同。因此主要从布站最佳条件入手,通过对光电经纬仪的布站研究,提出最佳布站方案。

提出快速度、短时间目标的多台光电经纬仪的引导测试方法,对引导测试的关键问题进行了分析、讨论,使之成为目标轨迹跟踪测量的有效方法。

在由多台光电经纬仪组成的测量网中,提出一种基于目标位置估计Cramer-Rao限(CRLB)的精度分析方法,并给出了光电经纬仪组网测量布站应遵循的原则.Cramer-Rao限给出了无偏参数估计变量的下限,可以定量分析不同数量、不同位置的经纬仪组网测量的目标位置估计精度,为制订经纬仪组网布站方案提供依据.仿真计算和实际应用结果表明,两台经纬仪与目标所构成的夹角( 应满足60o<( < 120o;采用3台或4台经纬仪组网对目标位置估计性能有较大改善,但进一步增加经纬仪的数量,性能改善不明显.

针对靶场光电测量中使用的双站交会方法需要切换交会公式、交会精度不高的问题，提出了一种在直角发射坐标系中，基于高斯-牛顿法的多站交会方法。通过仿真试验将其与传统双站交会方法进行比较，证明了这种多站交会方法具有良好的收敛性和较高的交会精度。

在用拍星法标校高精度测角设备过程中，针对通常采用天文授时存在的授时难、理论值误差大等问题，提出了应用GPS授时时角拍星法进行拍星标校。授时精度的提高和新时角算法的运用，大大提高了拍星标校的理论值精度，标校精度可达5”以内，并在高精度测角设备上得以应用。

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。

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。

载车平台变形会直接导致经纬仪方位旋转轴线产生倾斜，从而影响经纬仪的测角精度。为补偿测角精度，实现活动站测量，通过球面几何推导了平台变形对光电经纬仪测角误差影响的修正公式，利用光电轴角编码器精度高、采样频率高的特性，测量出经纬仪坐标系倾斜，经过坐标变换推导出经纬仪倾斜角和倾斜方向，该测量装置通过时统终端与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据，从而对测角误差进行修正。实验结果表明，该方法能够实时有效地补偿因平台变形而带来的测角误差，使经纬仪不落地测角精度控制在20″内，为实现高精度车载光电测量提供了一种有效的途径。