激光惯性约束聚变试验是通过多束高能激光轰击目标靶来实现的。激光惯性约束聚变的研究在国内已经历二十年，而最新的神光Ⅲ靶场系统已通过了863预研，目前已经丌始对原型装置进行设计。原型装置靶放置于直径2.4m的球心，定位精度在30gm以内，8束激光要以45°角入射并且要准确的引导至靶的指定位置。靶瞄准定位系统是整个试验的关键环节，其主要作用是确定靶场基准坐标系，通过坐标传递，监测目标靶的位置和姿态，确保高能激光准确的击中靶心。靶和激光光束的监测精度将直接影响打靶的成败。本文对靶瞄准定位系统的相关技术进行了研究。 本文提出了靶定位的基本流程，开发了新的靶瞄准定位系统。设计并制造了具有自准直功能的显微监测仪(MMI)、激光靶传感器(LTAS)、标准定位靶。通过三台监测仪和标准定位靶建立靶场的正交坐标系，用激光靶传感器完成靶的空间位置监测定位和激光弹着点的定位。监测仪的自准直功能用于靶场坐标系的建立和标准定位靶姿态监测，低倍率大视场显微系统用于大范围搜索目标靶并进行粗定位，高倍率显微系统用于靶的精密监测和定位。传感器的设计采用了光学共轭原理，避免了激光对靶的直接辐照，消除了光点变形以及激光散射等现象对激光定位的影响，提高了激光引导的精度。该传感器能同时对靶和激光束进行监测引导，使引导过程实现全过程可视化监测。三台监测仪的瞄准定位误差为±3.5μm，准直误差优于±1”，激光靶传感器的综合瞄准定位误差为±3.8μm，达到了设计要求。 监测仪和传感器均采用高精度CCD采集图像，通过对图像进行处理，精确的计算出被测物空间位置。经过对比分析，采用Canny算子对中值滤波后的图像进行边缘检测，运用空间矩亚象素细分技术使定位精度达到亚像素，最后运用最小中值二乘法滤除局外点，再用最小二乘法拟合直线、圆形目标，实现了高精度的位置计算。 实现了基于客户端一服务器端模式的网络通讯结构。采用Socket技术建立了靶监测控制FEP，通过创建数据包的方式与控制FEP进行通讯。数据包支持各种数据类型，通过缓存压缩后发送或者接收。定义了数据的包头形式，实现了数据包的创建、发送与接收功能。