红外制导导弹在机载导弹中应用十分广泛,近距离及中远距离可以灵敏捕捉红外热源信号,产生有效打击。其导引头的捕捉信号的能力是关键。在分析了红外制导原理的基础上,设计了一套基于高精度二维转台的红外热像源地面模拟系统,即红外热像源二维转台系统,用来检测导弹捕捉与跟踪信号能力。在制定设计方案基础上,对不同的框架结构进行对比和选型,选择适合本系统的U-U型框架结构。在确定转台布局的基础上,对红外热像源二维转台的光学系统进行设计。运用有限元及温度场分析方法对光学系统的稳定性、运动状态下的可靠性、温度场下形变对光路精度的影响,设计校核了光学系统。采用挡光板、绒布的设计方法,降低了系统噪声,进一步提高光源信号品质。在完成光路设计、确定负载的大小及形式的基础上,制定红外热像源二维转台机械系统整体方案、设计流程。主要对俯仰机构、方位机构进行设计。对系统进行动平衡进行分析,建立仿真模型,通过有限元软件进行静力学、振动模态分析,保证了检测系统满足工作时的精度要求。通过静力学分析,横臂力矩最大位置处(水平位置)光学横臂的形变量在误差范围之内,满足设计要求,并在应力最大位置处做补偿设计；通过模态分析检验红外热像源二维转台系统幅频特性,确定在两台伺服电机激励下系统稳定、不产生共振。根据设计要求制定控制原理方案,并给出控制原理框图。主要从控制系统的硬件设计、控制软件设计及界面设计三个方面进行研究。确定系统采用半闭环控制策略,用电流环、速度环、位置环来提高系统精度,满足设计精度。最后对红外热像源二维转台系统进行调试,并用导引头及分析系统对光源品质进行了验证,确定系统满足设计要求。