针对目前对地目标定位算法在大倾角远距离航空成像应用时定位误差较大的问题，提出了一种修正系统误差定位方法。对大倾角远距离航空成像系统的系统误差进行分析与建模，给出了包含系统误差修正模型的对地目标定位算法，并针对残余误差的获取问题，进一步提出了一种依据地面控制点估计残留误差参数的方法。仿真结果表明，依据地面控制点估计残留误差参数，可将残留误 差降为1/10。飞行试验数据验证，在进行大倾角远距离航空成像目标定位时，通过修正系统误差可将定位误差平均值从401 m缩小到97 m。修正系统误差定位方法可以有效提高在大倾角远距离航空 成像应用时对地目标定位的准确度。

首先归纳了舰船激光无源侦察定位技术的**需求, 然后分析海战场激光源技术特性, 介绍了无源测向交叉定位原理, 建立了激光无源测向交叉定位仿真模型。对测量子集(φ1,ε1,φ2)进行了仿真计算, 获得了激光无源定位距离及定位误差数据, 定位距离、单站测向精度、基线长度、布站策略相关性信息, 提出了激光无源定位工程应用要点, 对舰船激光无源侦察定位的工程实现有较好的指导意义。

采用菲涅耳-基尔霍夫衍射理论建立了存在刻线弯曲和刻线位置误差的光栅衍射谱成像数学模型,分析了上述误差对光栅光谱性能的影响。针对刻划刀架系统运行不稳定问题,设计了一套光学测量结构,并提出了刻划刀架系统的机械改进方案：采用双侧柔性铰链式结构代替原有的鞍型滑块与刻划刀架的固定连接方式。最后,进行了刻划刀架系统运行稳定性测试和光栅刻划实验。刻划刀架运行稳定性测试实验表明：改进后的刻划刀架系统运行稳定性比改进前有显著改善,位移曲线重复性误差PV值由127 nm降低到13 nm,降低了约89％。光栅刻划实验表明,刻划刀架系统改进后,光栅光谱性能有明显的改善,光栅杂散光得到了有效抑制。得到的实验结果与仿真分析结果较为一致,为提高机械刻划光栅质量提供了理论及技术保障。

机械刻划法是制作平面光栅的重要方法之一。深入分析了机械刻划光栅的等间距刻线弯曲和刻线位置误差对平面光栅分辨本领和杂散光等光谱性能的影响，对改善光栅质量和提高应用水平有重要的意义。根据费马原理，建立了单色平行光入射、含有刻线弯曲和刻线位置误差的平面光栅在焦平面上成像的光线追迹数学模型，研究了上述两种刻线误差对光栅光谱性能的影响。结果表明，刻线弯曲和刻线位置误差分别主要影响光栅弧矢和子午方向光谱性能，刻线弯曲对光栅分辨本领和杂散光影响较小。据此对光栅刻划机刻划系统进行了修正。修正后的刻划系统产生的刻线位置误差的统计平均值降低至原有幅值的一半以下，从而有效抑制了光栅杂散光。

针对光纤分布式扰动传感器长距离应用定位误差增大的问题, 研究了传感器长距离光纤中的瑞利散射和受激布里渊散射的光谱特性及其对系统定位精度的影响。 建立了长距离光纤中瑞利和受激布里渊散射的数学模型, 通过仿真研究发现散射光波的杂波干涉和强度噪声会严重降低干涉仪的光学信噪比, 从而导致定位误差。 通过实验验证了仿真结果的正确性。 研究结论可以为提高长距离应用定位精度提供理论指导。

针对快速运动的机载观测平台对海面舰艇进行无源定位的特定应用背景，研究了单机多点测向交叉定位问题。建立了伪线性最小二乘估计模型。通过对定位误差与目标几何分布关系的研究，分析了初始参考点选取问题。数学推导得到在目标距离和载机机动距离一定时，载机的最优机动方向的解析表达式。仿真结果表明，通过优化机动方向，减少了初始参考点的误差，提高了定位精度，增强了定位稳定性，有效改善了单机多点测向交叉定位系统的定位性能。

研制了一个口径为100 mm、含19个PZT驱动器的非球面能动抛光磨盘,用于加工口径为350 mm、k=-1.112 155、顶点半径为840 mm的双曲面镜。为研究定位误差对非球面能动抛光磨盘输出面形精度的影响,对磨盘上任意点所需变形量δ以及由定位误差引入的变形量误差△δ进行了理论公式推导,并利用有限元分析方法计算得到了当非球面能动抛光磨盘中心到非球面工件中心的距离L为120 mm且δL分别为0,-1.0,-0.5,0.5,1 mm时,非球面能动抛光磨盘输出面形与理论面形比较剩余残差RMS相应分别为0.329,0.454,0.366,0.367,0.461μm,定位误差导致剩余残差RMS分别相应增加0,38%,10.9%,11.2%,40%。因此,定位误差应该控制在±0.5 mm以内。