光电经纬仪综合应用光、电、机等先进技术进行光电测量，在导弹航天飞行试验任务中不仅可以获得高精度的弹道测量数据，还可以拍摄实况资料，为分析检测飞行器的性能提供依据，因此在航天、航空、靶场测试等多个领域被广泛应用。测量设备在经过生产鉴定后，还需要进行靶场验收，对其进行对接、校飞、联试，检验是否符合要求。本文根据某次靶场测试的数据分析光电经纬仪靶场精度检测出现误差，并提出处理方法。
1 误差模型
1.1 误差组成及相关数学模型
本次靶场校飞任务总共飞行5架次（其中一次为夜航），白天任务超差数据段较多，夜航的数据比较好，随机误差基本满足精度。一般采用事后书库综合判定的方法对光电经纬仪进行精度检测，本文亦将测量监理在事后测角总误差的基础上。事后测角总误差有讲台测角总误差和动态误差增量综合两种，静态测角误差源（零位差、定位差、垂直轴误差、水平轴误差、轴角编码器、判读误差等）和动态测角动态源（动态摄影和其他动态变形引起的动态误差）是影响测角精度的因素。
静态测角总误差与动态随机误差增量的方差和的平方根即为光电经纬仪时候测角总误差。误差数学模型为：在这个公式中， 、 为事后测角总误差； 、 为动态测角随机误差； 、 为静态测角总误差， 、 为动态误差增量。
可以通过拍星的方法获取静态测角总误差，在时统信号控制下，光电经纬仪对星体进行静态拍摄，可以得到星体的测量值，根据拍星时间、星体坐标及设备站的天文经纬度等极端出星体的理论视位置值，将理论值作为比较标准，经数据处理获得静态测角误差。一般在设备出厂前室内进行动态误差的增量检测，可以通过实际跟踪测量的方法，利用变量差分法估计动态随机误差。
1.2 误差计算方法
引进GPS全球定位系统和两个基准站作为本次任务校飞的精度基准，比较测量设备和GPS转换结果计算总误差和系统误差，以此判定设备标校的效果。从对比差值计算系统误差与随机误差。以方位角B为例，各个误差的计算方式为：
其中， 表示评定设备自身坐标系的方位测量值； 表示已经换算到测量设备坐标系的测量元素基准值； =1,2，……m，表示区段序号； =1,2，……n，表示区段采样点序号。
将n规定为400个点，每个区段为20s4000个点。若一段时间内有效数据小于200个，该段不作处理。
误差的计算公式为：
(1) 总误差：
(2) 系统误差：
(3) 随机误差：高频随机误差计算，首先用变量差分法求出 :
根据实际任务的需求，取差分阶数 =3，步长t=4，n=400点，则：
低频随机误差计算方法：
单台设备的随机误差统计 用测量元素序列值代替。
3 数据误差分析
3.1 计算误差
由于光学系统用GPS测量数据鉴定误差基准，而实际跟踪部位并非GPS所在位置，跟踪部位的修正会影响测角的系统误差。
在发射系对跟踪部位进行修正，要尽量消除个测量设备跟踪部位不同引起的测量误差。当合作目标与GPS 天线相位中心安装及飞机水平纵轴平行时，简单的修正公式为：
VX、VY、VZ表示目标在测量系的X、Y、Z向的速度值， 表示跟踪部位在飞机飞行方向落后于飞机GPS安装位置的轴向距离，以米为单位，超前为负。几次任务中，由于夜航悬挂的灯光标、易选取点目标的判读点，导致夜航的数据较好、误差较小。
3.2 误差判读
人工瞄准误差是导致图像数据时候判读误差的主要因素，它是选定的目标中线点和目标真实的中心点不一致产生的。根据计算，使用1.872m焦距的光学设备，数字图像的1个像元代表1.322 ，存在判读参考点的选择误差。主要原因在于白天飞机目标，在目标图像的位置不断变化，还有出视场等情况，选择目标参考点出现误差比较严重。通过5次竞速校飞的数据处理结果，明显看出夜航数据比白天好处很多，因为夜航飞机点目标是灯光，选择中心点
误差相对较小，但由于灯光能量弱易受环境和距离影响。对于白天的试验，可采取尺寸大、对度强度的合作目标，并采用图像拉伸的方式处理事后图像，最后用数据平滑和人工单帧手动判读方法处理，可以有效的降低判读的误差。
3 小结
当静态精度测量合格时，影响靶场光电经纬仪检测精度的主要因素是计算误差和判读误差。本文对主要误差进行了分析，并建立相关的误差模型，提出了修正的方法，取得了比较好的检测结果，有效缩短了靶场检测的周期。
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