设计了Ritchey-Chretien(R-C)型红外探测系统及其遮光罩,运用软件TracePro建立了结构模型,通过光线追迹分析了系统的几个关键内表面自身热辐射杂散光。给出了温度范围为250 K-320 K时,几个关键内表面热辐射产生的杂散光光子数随温度变化的关系。计算了天空背景的杂散光,同时给出了单像元接收到的杂散光光子数增加的速率随温度变化的关系。分析结果表明,常温下使用没有主镜筒的开架式望远镜结构对减小杂散光的效果并不明显。如果要实现背景限探测,系统主镜内遮光罩的温度至少降低至230 K。

探讨了天基红外探测系统的杂散光来源,运用黑体辐射的理论分别对其大小进行了分析和计算。分析地气杂光在探测器靶面的辐照度时,通过在仿真软件中建立模型,应用追迹光线的方法得到了地气表面对相机所张的立体角,从而求出地气杂光在探测相机靶面上的辐照度,减小了计算的复杂度。然后对探测系统的噪声进行了分析,计算了某一个型号Sofradir焦平面器件的噪声等效辐照度(NEI),通过比较发现,杂散光在探测器靶面的辐照度远大于热像仪的NEI,必须对杂散光采取抑制措施。最后对地气杂光的抑制比和光学系统的致冷温度要求进行了分析,结论为系统的设计提供了参考。

探讨了在一定条件下实现对传统光学零件,尤其是对几何尺寸较大的光学零件实现主动控制,从而达到改善零件面型,优化光学系统成像质量的目的。通过工程机理的分析,采用实例试验的方法,验证了用K9玻璃制造的640 mm口径的球面反射镜通过主动控制的方法可以实现面型优化,提高了光学系统的成像质量,并且在特定环境中具有一定的稳定性。结果表明,在一定的条件下,通过主动光学技术可以实现对传统大口径光学零件进行面型控制,具有工程应用价值。

A novel lens system with correction of secondary spectrum without using anomalous glasses is presented. The lens system comprises four separated lens components, with three of them being subapertures. Two examples of apochromatic telescope are presented, both with the use of typical normal glasses, namely crown K9 and flint F5 glasses, and low-cost slightly anomalous dispersion glasses. Secondary spectrum and other chromatic aberrations of the two design examples are corrected.

基于一种利用光测图像获取目标空中飞行姿态的方法，对高速电视获取的目标图像进行预处理的问题进行了研究，检验了姿态获取方法的可行性．人工模拟目标的试验结果证明了该图像处理方法的高准确度、有效性和易实现自动化等特点，为姿态获取方法的实际应用提供了依据．

应用两种方法对CCD摄像机的图像中心进行标定；其中直接光学方法根据因镜头畸变造成的像素点在像面水平和垂直两个方向上分布的对称性得到图像中心；基于镜头畸变的透视投影方法利用具有精确定位点阵的平面模板及其在不同方位所成图像，标定出摄像机的内外参量，其中包含图像中心．标定过程考虑了两种主要的镜头畸变．针对某型摄像机及镜头，试验得出关于两种方法的适用性和优缺点，并验证了后一种方法的强收敛性．