为了实现在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定，提出了一种六自由度检测靶标及检测方法。采用旋量指数积法以全局的方式建立了检测靶标连续无奇异性的运动学模型，只需建立检测靶标首尾两个坐标系，提高运算效率，实时高精度模拟动平台与典型机动目标的融合运动轨迹。综合考虑检测靶标与光学测量设备的性能指标，计算并分析得到某船载光学测量设备方位与俯仰轴跟踪随机误差分别为23.88″和23.86″。将模拟光学目标安装于机械臂末端构建了六自由度检测系统，制定合理可行的检测方法，进行船载光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定试验。试验结果表明：在方位与俯仰轴角速度不同的情况下，船载动平台光学测量设备跟踪随机误差与理论分析基本保持一致，验证了该检测系统及检测方法的有效性与优越性，实现了在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测。

为实时测量火箭垂直起飞段轨迹数据，提出了一种基于激光雷达的融合轨迹测量技术，将两台激光雷达分别安装于二维精密转台构成融合测量系统，在火箭发射前，两台激光雷达同时扫描火箭中上部目标区域，采用激光点云数据修正、火箭目标区域轨迹初值解算和两台轨迹数据融合处理算法，计算并分析得到激光雷达静态与动态轨迹测量精度分别为0.023 5 m和0.036 6 m。在火箭垂直起飞过程中，二维精密转台实时接收火箭目标区域的轨迹数据，根据火箭位置信息引导激光雷达高精度跟踪扫描火箭起飞全过程，实现了火箭垂直起飞段实时高精度的轨迹测量与数据输出。基于激光雷达的火箭起飞段融合轨迹测量技术有效提高了火箭轨迹数据的测量精度和测量可靠性，保证了火箭发射安全。

针对现有高速电视交会测量火箭漂移量受外界环境影响大和测量数据不能实时获取等问题，提出了基于激光雷达的火箭实时起飞漂移量主动测量方法。首先将激光雷达通过安装台安装在二维精密转台，在火箭发射过程中，二维精密转台带动激光雷达持续高精度跟踪扫描火箭的目标点位置，获取目标点位置对应的激光点云数据。接着，数据处理系统接收激光点云数据，拟合每一帧数据的椭圆曲线及其圆心位置，以火箭静止时椭圆圆心位置为基准位置，计算每一帧数据的椭圆圆心位置与基准位置的相对差值，确定火箭在起飞阶段的实时漂移量。最后，通过火箭发射试验验证文中提出的测量系统及测量方法，试验结果表明：在有环境干扰条件下，实时漂移量测量精度可达到3.1 cm，是目前火箭漂移量测量中精度最高的测量方法，同时可保证数据的实时性。为火箭发射的安控台提供了实时判别数据，保证了发射过程的安全。

针对火箭垂直起飞段外部实测姿态数据获取难度大且实时性差的问题，提出了基于激光雷达的火箭垂直起飞段实时姿态测量方法。将4线激光雷达安装于跟踪架组成测量系统，在火箭发射前，激光雷达持续扫描火箭获取静态激光点云数据，采用基于多椭圆圆心拟合中轴线算法，计算并分析得到激光雷达静态与动态姿态测量精度分别为0.018 8°和0.049 8°。在火箭发射试验中，激光雷达高精度跟踪扫描火箭中上部位置，实时高精度获取并输出火箭姿态变化数值。与光学设备姿态测量数据进行比对，验证了基于激光雷达的火箭垂直起飞段姿态测量方法的可行性与正确性，实现了偏航角与俯仰角的实时高精度测量，将火箭姿态测量精度较光学测量设备提升了约5倍。基于激光雷达的姿态测量技术有效填补了目前火箭垂直起飞段外部实时姿态测量的空白，保证了火箭发射安全。