在空间光电对抗领域，地面光电跟踪设备对卫星的实时在轨跟踪是实施干扰对抗的前提，光学侦查卫星多运行在太阳同步轨道上。首先，根据光学侦查卫星对地观测多为垂直下视或者侧摆下视，以及地面光电干扰设备必须位于光学侦查卫星视场内的特点，经独立数学推导，获得了卫星与地面设备相互位置关系的数学模型，包括地面光电设备对光学侦查卫星的观测距离和观测角度的数学表达式；其次，根据卫星星体及其太阳能电池板的辐射散射特性，以及地球大气环境和地物背景的可见光散射传输特性，推导获得了星体及观测路径的散射辐射传输数学模型，以及地面光电设备探测器靶面目标与背景光辐射照度的数学表达式；最后，根据侦查卫星散射辐射的大气闪烁特性，应用概率统计理论与工程经验分析，指出影响探测概率的决定因素为大气闪烁引起的目标背景对比度变化，据此提出了一种新的地面光电设备对光学侦查卫星的探测概率模型。经实测试验数据验证，文中模型的计算结果与实际测量数据的吻合度较高。

受视觉系统方向选择性机制启发，提出了种新的图像杂波建模方法，并将其应用于成像系统目标获取性能评估中。首先，利用像素的梯度方向模拟视觉系统局部感受野中神经元的响应方向，通过比较中心像素与邻域像素之间的梯度方向相似性模拟神经元“兴奋”与“抑制”响应之间的关系，设计了一种方向选择性视觉模式。其次，考虑到人眼视觉系统对亮度对比度敏感，将亮度对比度作为权重因子对视觉模式直方图加权，在加权直方图空间中对背景杂波建模。最后，推导了背景杂波与目标获取性能之间的关系，建立了光电成像系统目标获取性能评估模型。利用公开数据集对模型进行了验证，实验结果表明，提出的方法所评估的目标获取性能与外场实际目标获取性能具有较高的一致性，而且在均方根误差、相关性方面优于现有的性能评估方法。