近年来,由于科技的不断发展和装备的更新换代,现代战争的模式己由曾经的短兵相接发展到如今的非对称式作战,交战双方谁对信息的掌控更加充分,谁获胜的几率就会更大,因而侦察情报在战争中的地位愈显突出。航空侦察具有机动、灵活、实时、直观等优点,可以弥补其它侦察方式的不足。机载光电平台是一种以有人机、无人机、飞艇、热气球等航空器为载体的侦察装备,主要利用物体的自身辐射或反射对地面静止或移动目标进行探测、识别、跟踪、定位,同时也可以对空中目标的飞行轨迹进行描述。它需要搭载可见光摄像机、红外热像仪和激光测距机等多光谱设备以实现多样化的任务需求。它可以全方位、全天候工作,获得的目标信息可以通过无线传输实时到达地面图像处理站,便于指挥官及时、准确获取战场态势,有效做出应对,为战争赢得先机。机载光电平台由于以航空器为载体,属于动基座测量设备。测角精度是机载光电平台整机检验的重要指标之一,其精度的高低直接影响机载光电平台对跟踪测量对象的定位精度,进而影响对跟踪测量对象状态参数的评估。因此深入研究并解决影响测角精度的主要因素,提高测角精度,就成为中高端机载光电平台研发所面临的重要课题。本文首先基于对当前机载光电平台应用较广的典型结构形式(主要包括二框架二轴、三框架三轴、四框架二轴)的优点和缺点进行分析,选取了四框架二轴结构形式作为本文设计和研究的对象。四框架二轴结构形式的优点是外框架能够有效抵御外界的扰动,内框架承载CCD电视及前视红外热像仪等光电载荷,可以在外框架内实现两轴小角度转动,处于相对平稳的环境状态下,易于在载体运动的情况下对视轴精确稳定,实现精确跟踪定位。随后进行了某型机载光电平台结构设计,包括系统内外框轴系设计,框架结构布局。接着介绍了目前工程设计中单项误差分配及总体测量精度合成方法。然后,基于四框架两轴光电平台的测量原理和结构组成,运用复杂多自由度精确建模技术,建立了以角度测量为求解对象的测量方程,并将测量方程分为状态方程与观测方程两种模式,在状态方程中引入影响角度测量精度的误差项,分别求解状态方程与观测方程中的角度值,即测量值和理论真值,将两者作差即得到测量精度,在此基础上,基于单项误差分布特性生成随机数代入状态方程得到角度测量误差的统计数据样本,从而计算得到测量精度的统计结果。将测量精度的统计分析结果与工程设计中的精度合成方法结果进行了比对,初步验证了测量系统多自由度精确建模和统计分析的合理性。最后,通过建模确定的误差分配进行过程控制,生产出一套光电平台样机,分别开展对样机静态和动态测角精度的实际检测,检测结果均符合指标要求,进一步验证了测量系统多自由度精确建模和统计分析的合理性。该文为研制机载四框架二轴光电平台提供了设计制造、误差分配及控制方面的借鉴经验。