在现代化的高技术战争中，要求武器系统具备极快的反应速度，只有及时地发现目标、跟踪目标、及时地捕获和锁定目标，才能实现有效的攻击。 为了尽可能早发现目标，使防御武器有足够的反应时间，要求在较远距离发现并捕获目标，然后进入稳定的跟踪阶段。在此过程中，目标检测以及目标跟踪是关系到整个跟踪系统成败的关键。 本课题通过CCD摄像机将运动目标转换成图像序列，然后进行处理可以实现对目标的检测和跟踪。对于空中目标来说，由于距离的因素，目标在跟踪仪器视场内最初是以小目标的形式存在，当目标由远至近时，其图像将会从几个像素变化到几十、几百个甚至充满整个视场，其间还伴随着目标姿态的变化。此外，空中的云雾以及CCD摄像机的内部噪声也对电视跟踪具有不容忽视的影响。 本文的目的就是解决上述问题，对低对比度下的飞行目标跟踪算法进行分析和研究，其主要包括目标搜索检测阶段和目标跟踪阶段两大部分。本文首先通过图像预处理提高目标的对比度，同时尽可能滤除随机噪声，处理上为了满足系统实时性的要求，中值滤波和高通滤波均采用快速算法；目标检测阶段采用基于提边的差分算法，并对截获目标的合理性进行了确认；目标跟踪阶段采用改进的双波门跟踪算法进行目标的提取和跟踪，并根据目标尺寸的变化调整跟踪算法，即在双波门算法与USAN算法间进行切换，同时通过确定目标置信度因子判断目标是否丢失，并对这种情况进行了处理。最后，介绍了高炮火控仿真系统的功能与组成，并构建了光电跟踪半实物仿真实验平台。