运动目标光学成像测量是空间目标交会对接、光学遥感与测绘、天基目标监视等应用过程中的共性问题。开展光学成像测量系统的研究工作,对成像链路、子系统进行分析与建模,实现动目标光学载荷成像仿真,作为系统分析设计、测试评估的技术手段与支撑方法,在测量系统研制的全过程均可以发挥重要作用。　　论文立足于光学载荷设计、研制与评估的需求,对动目标光学测量系统开展了深入系统的研究,建立的模型和形成的方法可为光学载荷的指标论证、性能仿真与测试评估等总体工作提供理论与技术支持。论文的研究工作从以下六个方面开展:　　在成像仿真总体方案方面,分析了动目标光学成像测量系统的工作原理、工作模式与系统模型结构划分;确定了成像仿真总体方案,对成像测量系统建模与仿真的研究内容进行了总体设计;分析了目标光学特性的主要影响因素,给出了目标光学特性建模方案;分析了光学载荷动目标成像测量系统结构,确定了光学载荷成像测量系统建模与成像定位误差影响因素精度优化方案;提出了非合作目标成像仿真系统集成与应用方案。　　在目标光学特性计算建模方面,提出了一种基于标准几何体简化与二次曲面网格化建模的体目标几何结构重建与面元网格化快速建模方法;为提高建模精度,提出了基于初始图形交互标准(IGES)的目标几何结构解析与非均匀有理 B样条目标结构重建方法,在此基础上实现了基于 Delaunay三角剖分的目标表面面元网格化建模;结合目标表面材料光学特性计算模型,提出了基于面元算子的目标光学特性计算方法,实现了目标光学特性的工程化计算。　　在目标光学特性计算模型校验方面,针对典型的复杂目标,设计了目标光学特性计算模型校验方案;设计并搭建了目标缩比模型实验测量系统,实现了目标表面材料、目标子结构、整体结构的分步实验测量;提出了基于牛顿-拉普森迭代的目标光学特性模型参数校正方法;基于分步实验测量的结果实现了复杂目标光学特性计算模型的分步校验。　　在动目标光学测量系统成像定位建模方面,通过对典型光学测量系统成像链路的分解,建立了光学测量系统通用成像变换模型,在此基础上建立了动目标光学测量系统成像定位模型;基于动坐标系与参考系的相对运动关系,建立了成像测量系统像移速度模型;基于有限差分数值计算方法,实现了测量系统模型状态参量灵敏度与成像定位误差的数值计算与分析。　　在成像定位精度优化分配方面,采用测量系统成像定位误差作为优化目标函数,基于灵敏度线性加权,提出了单参数、双参数与多参数成像定位精度优化方法;针对多参数优化的情况,基于基于切向跟踪算法与代价函数的优化方法,实现了成像定位精度的快速优化分配。　　在非合作目标成像仿真系统集成与应用方面,根据非合作目标天基光学测量的应用需求,通过成像仿真模型集成形成了动目标光学载荷成像仿真方法;设计并构建了动目标光学测量成像仿真软件系统,实现了动目标光学载荷成像链路的仿真分析;根据光电组合载荷信息处理系统测试实验的需求,解决了图像数据CAN总线实时传输、仿真系统多任务并行仿真等关键技术,搭建了光电组合载荷仿真测试数字模拟器,实现了光电组合载荷的性能测试与评估。