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针对光电经纬仪对弹靶遭遇段测量时目标与视场产生的相对移动导致测量精度下降的问题，提出一种将小样本时间序列数据处理方法应用到遭遇段处理中的方法。通过将小样本测量数据进行预处理，剔除明显有误差的值，对剔除的数据进行重构，利用时间序列建模，采用逆序检验法检验所构建的时间序列的平稳性，并按照试验场景进行仿真计算。仿真结果证明：该方法使得计算最近距离等重要遭遇段参数误差小于0.5m，其精度满足试验要求，验证了该方法的可行性。