跟踪发射望远镜共光路成像探测性能与传统望远镜成像探测性能存在较大差异。跟踪发射望远镜共光路成像探测时,除受大气湍流效应、装配误差等传统因素影响外,同时还受到传输通道热效应的影响,且当其口径焦距增大到一定程度时,对某些目标成扩展目标像,不再是一个点状像,这些都将对其共光路成像探测性能评价带来新的问题。基于上述问题考虑,为深入了解跟踪发射望远镜成像探测性能,针对其共光路成像探测性能进行了系统分析与研究,主要研究内容和结果包括:基于跟踪发射望远镜共光路成像物理机理分析,采用模块化思想,设计并建立其共光路成像数值模拟框架,将其成像数值模拟分为传输通道、Zernike拟合及非相干成像三个模块,并针对每个模块进行理论建模,最终建立综合目标-传输通道-成像系统的共光路成像数值模拟模型,实现有无自适应光学校正两种条件下的共光路成像数值模拟。探索提出采用斯特列尔比(Strehl)作为跟踪发射望远镜共光路点目标成像性能评价基准,分析给出工程常用三种Strehl近似方法理论基础,建立其实际像差条件下Strehl分析模型及自适应光学校正条件下Strehl分析模型,进而给出一种有无自适应光学校正条件下共光路点目标成像性能评价方法,并结合数值模拟图像进行模型验证,模拟Strehl与成像Strehl基本吻合。探索提出采用清晰度作为跟踪发射望远镜共光路扩展目标成像性能评价基准,设计提出一种基于对比度与结构相似度的共光路扩展目标成像性能评价方法,结合实测图像与模拟图像对所提评价方法进行了有效性验证,验证结果表明,该方法解决了现有评价方法单一针对噪声或模糊全景成像评价的不足,满足共光路扩展目标成像评价需求,可对实测扩展目标图像及序列离焦、噪声、离焦噪声等模拟扩展目标图像给出有效的、归一化的、定量的评价值,评价结果较接近于人眼的视觉特性。基于望远镜探测原理,建立传统望远镜白天探测能力评价模型与晚间探测能力评价模型;针对白天强背景弱目标探测特征,探索提出三种白天探测能力提高方法,给出相应条件下探测能力评价方法;进而基于跟踪发射望远镜共光路成像探测特性,利用已建立的其共光路成像Strehl模型,设计提出一种共光路成像探测性能评价方法,并利用两台望远镜开展了目标探测实验设计与数据测量,进而结合实测数据对共光路成像探测性能评价方法进行验证,验证结果表明,所提方法可对跟踪发射望远镜共光路成像探测性能进行较为有效的评价,可定量分析自适应光学、大气相干长度、传输通道效应等因素对其探测能力的影响。