在我国信息化军事变革的进程中,部队对数字化高炮火控系统具有强烈需求,但目前大量旧式高炮列装,短期内仍将担负防空的重要任务。使现有装备发挥最大效能,提高战斗力,对旧式高炮进行数字化改造提出了要求。本研究旨在实现旧式高炮火控系统的数字化改造,这也是当前高炮火控系统设计的总体思想。本研究利用数字化的火控系统进行目标捕获、利用数字化改造进行信号接口的对接、通过光电技术对目标实施捕获与跟踪,将目标信息进行分析推算预测,进行目标射击参数(诸元)解算,最后通过数字化信号接口将诸元信号直接传送给旧式高炮。论文围绕高炮火控系统的算法层面和硬件架构层面进行设计,算法层面主要围绕着基于Kalman滤波模型和最小二乘法的航迹拟合过程、基于射表离线处理的弹道模型建立过程以及诸元解算和修正过程进行阐述,并基于数学工具Matlab仿真分析验证了算法的有效性。硬件架构依托于火控主从机(双机)协同架构模型展开,详细阐述了硬件架构和软件架构的设计方案。通过基于共享RAM逻辑控制的相关机制,系统实现硬件和软件层面的双重握手,实现数据和状态交互,并进行基于ModelSim的逻辑仿真分析。论文通过前端模拟输入目标数据进行系统火控精度仿真分析,并将仿真分析数据与结果以表格的形式给出并进行了系统毁伤概率的分析。通过数据仿真分析和靶场实弹射击实验,论证本设计方案可行且能够满足系统指标要求。通过本设计与仿真实验的研究,为部队进行旧式装备数字化改造提供了保障。