在兵器靶场测试领域中,立靶密集度可以衡量武器射击精度的优劣,还能评估武器系统的毁伤效能,弹丸目标空间位置是形成立靶密集度的关键参数。目前,测量弹丸目标位置的测试系统主要以天幕靶和光幕靶为主的多光幕测试系统以及线阵CCD测试系统。但是,随着科学技术的不断进步,多管连发武器成为当前武器系统研究的重点,针对多管连发武器发射的多个弹丸目标容易出现遮挡的问题,上述测试系统无法精确得到多个弹丸目标的位置参数,本文发展一种采用多光路的识别建模方法优化了传统的测试系统,能够准确的匹配识别得到多个弹丸目标的位置参数。从国内外目标位置测试系统的研究现状分析出发,本论文提出了基于多光路组合光电探测系统的弹丸目标位置测试方法;根据弹丸目标的飞行轨迹特点,研究了光电探测光幕与线阵CCD光幕组合的光电探测系统总体设计;根据探测光幕的空间几何结构建立了目标空间位置解析数学模型和测试系统目标位置不确定性误差模型。为了能够精确得到目标空间位置,需要对目标位置模型中的关键参数进行准确提取,将采集得到的信号及图像信息采用粒子群优化的小波变换方法和K聚类分割的方法识别即可高精度得到时刻值与像素坐标信息。引入时间、速度及位置等因素,结合弹丸目标的重合特点,从探测光幕空间结构出发推导了多弹丸目标时空信息约束识别模型,并结合联合概率数据关联的目标信息融合识别方法,得到了多个时间组合与目标之间的关联区域。建立了不同空间位置的多目标时间组合概率模型,通过分析目标时间组合的概率函数确定多个目标相对应的正确时间组合,达到计算多弹丸目标空间位置的目的。结合实验采集得到的数据,按照目标信号时刻值提取算法、目标图像特征提取算法以及多目标信息融合识别算法对采集得到的数据进行处理,得到最终多弹丸目标的匹配识别结果,并分析对比了与木靶板测量的目标位置数据。结果表明:本论文提出的基于多光路组合光电探测系统的目标位置测试方法能够有效的识别多个弹丸目标的空间位置,具有一定的理论与实践应用价值。