自20世纪60年代以来,光电跟踪仪逐渐成为各国海军大、中、小型水面舰艇的主要搜索探测、目标识别、目标跟踪、目标空间坐标的测量设备,但随着科学技术的不断进步,对光电跟踪仪使用需求不断提高,高精度稳像、高精度跟踪、远距离探测目标及强抗干扰能力,是当今世界高技术光电跟踪仪装备研究的重点之一。本文首先研究了重复控制算法和周期信号检测方法,设计一种基于重复控制和周期信号检测的舰载光电跟踪仪算法。该算法通过采样并计算出周期信号,为重复控制提供前提。实现在不改变现有装备的光电跟踪仪的结构形式,提高现有光电跟踪仪的稳像隔摇精度,进一步减小调节时间和超调,使光电跟踪仪在水面舰艇摇摆状态下,稳像隔摇的指标提高,使其跟踪目标更加平稳、跟踪目标的精度进一步提高。其次设计了一种基于重复控制和周期信号检测算法的舰载光电跟踪仪,并从电气方面、软件方面、结构方面和光学方面等多方面进行优化。电气设计主要针对硬件电路、跟踪器和供电系统进行了优化设计,从而达到消除偏差、跟踪目标的目的;软件设计主要通过在光电跟踪仪的伺服控制系统中嵌入该算法,使光电跟踪仪提高稳像和跟踪指标;结构设计主要针对指向器和显控台设计进行了优化,提高了跟踪数据的精度;光学设计主要针对光路机构设计和探测器设计进行了优化,实现了图像质量提高的目的。最后,经过仿真数据计算和装备系统实测数据曲线,证实了基于重复控制和周期信号检测算法在提高舰载光电跟踪仪的稳像隔摇和跟踪精度上的有效性。