传统光电经纬仪的转台基本都采用铸造或者钢板焊接结构。大型光电经纬仪的转台由于结构尺寸大,如果仍采用铸造或者钢板焊接结构,必然导致转台重量很大,降低跟踪架的系统刚度,于是有对转台进行轻量化设计的需求。提出了采用方钢管焊接成桁架结构,再在外表蒙薄钢板的转台轻量化设计方案。通过对转台的连接部件、止推轴承、径向轴承等进行等效简化,建立了转台的动力学模型。在相同接口尺寸、相同边界条件、相同外形尺寸的条件下,基于动力学模型,分析比较了桁架结构转台和传统钢板焊接结构转台。分析结果表明,采用方钢管焊接的桁架结构转台重量轻、刚度好,是一种比较有效的转台轻量化设计方案。

主镜的面形精度与光轴中心偏差影响经纬仪的成像质量与测量精度。为了（减小）调整装配前后主镜的（变形）面形精度,本文介绍了检测主镜面形误差的几种方法及优缺点。为了保证经纬仪的测量精度,首次提出了大口径主镜光轴中心偏差的调整与检验方法并确定主镜光轴中心偏差调整精度小于0.05mm。

针对目前反射镜拓扑优化存在的局限性和渐进结构优化的优点,提出了用渐进结构优化的方法对镜体进行拓扑寻优。分析了渐进结构优化的原理并进行了改进,同时对比了不同模型和删除参数的影响,对镜体在竖直和水平两种工况下分别进行分析,得到了在复合工况下材料的最佳分布（载荷传递路径）,分析了这个结果与现有镜体结构形式的异同,给出了改进建议,根据上述最佳材料分布加以整理,提出了一种多点支撑下的镜体结构形式,对以后相关设计具有一定的参考价值。

针对以往连续变焦镜头控制系统存在的速度响应慢、准确度低等缺点，对连续变焦镜头及其控制系统的设计方法进行改进．采用机械补偿的变焦距镜头理论，确定变焦距系统位移曲线．基于数字信号处理技术和步进电机的控制技术，设计了包括数字信号处理器、步进电机、步进电机驱动器、键盘控制、计算机通信、液晶显示模块为一体的控制系统，同时对变焦距系统增加了自锁模块，提高了控制系统的安全性与可靠性．初步实验结果表明，控制系统准确度在0．01mm以内，满足0．12mm的设计指标．