机载光电平台是现代战争中获取实时信息的重要手段之一,在近年来发生的几次局部战争中,无人机搭载的光电载荷为军队提供了实时侦察、指引打击等信息支持,对战局的发展起到了关键作用。机载光电载荷目标定位精度是其进行目标侦察的一项重要指标,准确的目标定位对战场态势感知、目标打击指引、甚至民用中的伤员救治和森林防火等都有至关重要的作用。针对如何提高目标定位精度的问题,本文首先介绍了该课题的背景和意义,着重介绍了国内外相关研究的方法和进展,接着依托工程应用中的目标定位系统,建立了描述各个系统运动的基准坐标系,在此基础上获得了目标的定位模型,并对影响定位结果的各误差源进行了详细的介绍。进一步研究发现,现有的目标定位方法中,大部分将安装、调试过程中出现的系统误差作为误差分析中的一个环节,却很少将其求解并进行修正。本文基于飞行数据对安装误差进行了修正。首先根据物理含义,建立了包含组合导航系统安装误差及光电载荷的零位误差5个误差项的目标定位方程,通过推导获得了基于最小二乘法的误差求解模型。接着采用蒙特卡洛法对该方法进行了分析,并证明了该方法的可行性;最后组织了飞行实验,规划了地面控制点（包括误差求解控制点和误差修正结果验证控制点）,系统误差求解航线和误差修正结果验证航线,对误差修正前后的结果进行了分析检验,实验结果表明了该方法的有效性,并对实验过程和结果进行了讨论。为了更加便捷的求解系统误差,本文提出了基于地面测试数据的安装误差修正方法。根据刚体动力学理论,建立了只有航向角、俯仰角和滚转角安装误差的目标定位方程,推导出了基于最小二乘法的误差求解模型。接着进行了蒙特卡洛仿真分析和飞行试验分析,验证了方法的可行性。该方法同时具备地面数据求解和飞行数据求解的可行性,因此既可在地面实现对误差的求解修正,又能应用于空中的实时校靶任务。针对传感器的时间不同步引起系统的定位误差问题,本文量化分析了时间不同步问题带来的影响。本文从软件和硬件两个方面提出了该问题解决方案,并分别使用线性插值和二次插值对该问题进行了求解,通过对飞行试验数据中静止目标、运动目标的定位结果分析表明,本文提出的处理方法可以有效的减小时间不同步问题带来的影响。最后为了获得运动目标的速度和方向,对系统误差修正和时间同步后的数据,采用卡尔曼滤波的方法,对目标位置观测量进行滤波处理,获得目标位置的最佳估计量;然后引入距离基线的方法,将目标轨迹进行二次拟合以获取运动目标的速度和方向。文中针对这种方法进行了仿真分析和飞行实验验证,实验结果显示,针对没有急转弯、大的加减速机动的,公路行驶的速度大于36km/h的车辆,可以获得良好的目标定位和测速测向效果。最后将该部分内容扩展到当运动目标出现短时间遮挡情况下的外推模式,并获得了良好的跟踪效果。综上所述,论文结合机载光电载荷目标定位过程中的工程实际问题,在现有方法的基础上,提出了基于飞行数据的系统误差修正的方法、基于地面测试数据的系统误差修正方法、传感器时间不同步问题处理方法、运动目标测速测向和遮挡状态下的辅助跟踪方法,这些方法均可以有效的提高目标定位精度,对机载光电载荷目标定位的研究具有一定的意义。