精密光测是以光的直线传播为基础的,但由于大气并不均匀,因此测量结果会产生误差。本文研究了大气环境中气流扰动对精密光测的影响特点和扰动消除方法。多个领域都曾对气流扰动的影响进行研究,但在光测领域中还没有较好的解决方法。本文探究了气流扰动的影响因素,确定了大气折射率和湍流对气流的影响。接着对大气折射率在气流扰动中影响程度进行了深入的分析,通过研究大气状态参数与大气折射率的关系模型,得到了大气分层结构、气压和温度对折射率的影响情况。接着进行了大量的基础实验,确定了大气扰动频率对像点漂移的影响方式。实验还验证了不同条件下气流扰动对目标成像的影响程度以及大气扰动的分布特点。接着研究了气流扰动在相机成像过程中的作用机理,通过分析气流扰动的影响发现,单相机所能提供的约束无法解决大气中的低频扰动。然后尝试通过构建大气分层折射率模型的方式解决大气中的扰动误差,通过大气折射率与大气状态的关系构建了以高度为变量的大气分层折射率模型。这个模型需要以不同高度的相机测量数据为初值,通过大气分层折射率模型与测量初值的拟合构建出准确的大气分层折射率模型。然后利用气象平台数据进行了仿真实验,实验结果表明模型和实际数据整体拟合较好,但在近地面区域和对流层以外的区域出现了一定程度的偏差。所以,文中还研究了解决近地面的气流扰动问题。对于近地面的气流扰动,通过构建相机系统用约束来消除扰动。对视成像系统能够利用系统约束有效解决合作目标之间的扰动误差,固定相机对视成像实验结果表明对视成像系统能够有效地消除合作目标点之间精密光测中的气流扰动影响。对于非合作目标气流扰动的消除,普通的对视成像系统难以完成。经纬相机的大视场能够有效测量大气中大视角的数据,提出构建基于经纬相机的对视成像系统。该系统测量简便,一次能够完成多组数据的测量。利用经纬相机可以转动的优势,提出了在经纬相机对视成像系统的基础上优化大气扰动下非合作点的光测成像的方法。通过在目标点和观测点之间搭建一个测量中继点,构建观测点与中继点之间的对视成像系统,有效地将观测点至目标处的大气扰动距离缩小。实验结果表明,随着中继点至非合作目标点之间距离的减小,系统对目标点处的大气扰动的消扰效果增强。