本文着重研究了光学着舰引导系统的两个重要课题。一是研究并设计了保持飞行速度恒定的进场动力补偿系统,以确保舰载机在低动压着舰状态下的控制性能;二是构建并设计开发了下滑光波束着舰引导系统。在保持速度恒定的进场动力补偿系统研究中,针对给出的某型舰载机,建立了动力补偿系统数学模型,阐述了工作机理,设计了油门控制律并进行了仿真验证。在下滑光波束着舰引导系统开发研究中,着重构建了在中等海况航母运动作用下的光学着舰系统数学模型,导出了人在环的下滑跟踪控制系统运动学,开发了光波束着舰引导下的飞行员控制策略及相应控制律,给出了在甲板运动干扰下的光波束稳定方案,设计了相应的光波束稳定律,分析和计算了在各种波束稳定方案下的着舰终端误差。本文还研究了便于飞行员操纵、可提高着舰精度的先进的目视回收下滑光波束着舰引导系统,开发了相应的飞行员操纵规律。本文最后,为便于工程实际应用与验证,开发并建立了下滑光波束着舰引导系统的可视化实时仿真演示平台。