设计强度等级C50的机制砂混凝土，研究石粉含量、母岩类型对机制砂混凝土抗压强度、坍落度及微观性能的影响。通过EDS能谱分析、XRD及SEM等微观分析方法，揭示石粉含量、母岩类型对机制砂混凝土性能影响机理。结果表明，母岩类型对机制砂混凝土抗压强度影响较小。随着石粉含量增加，机制砂混凝土抗压强度呈先增后降的趋势，其中石粉含量为机制砂总质量的9%时，石灰岩机制砂混凝土抗压强度最优，为69.6 MPa；当石粉含量为6%时，辉绿岩机制砂混凝土抗压强度最优，为66.0 MPa；当石粉含量为12%时，花岗岩机制砂混凝土抗压强度最优，为68.3 MPa。混凝土坍落度随石粉含量增加而减小。石粉含量增加，在一定程度上抑制了水泥水化，导致未水化的水泥、粉煤灰数量增加；当机制砂混凝土抗压强度最优时，C-S-H凝胶中的Ca/Si(CaO和SiO2物质的量比)最低；石粉含量及母岩类型对机制砂混凝土水化产物影响并不显著。

合成孔径激光雷达(SAL)具有成像距离远、分辨率高、速度快等特点,在天基空间目标成像领域有重要的应用前景。针对天基SAL成像中回波信号弱、噪声大、成像质量差等问题,提出在交会点附近连续长时间观测的思路。基于简单假设,建立采用光学外差探测的天基SAL成像理论数学模型,获得回波数据方程,给出成像处理流程、成像分辨率和图像信噪比,数学仿真了不同信噪比下的天基SAL空间目标成像。理论分析和仿真成像结果表明:当回波数据信噪比高时,任何子段数据均可形成空间目标的高分辨率图像;当回波信号微弱、数据信噪比低时,采用连续长时间观测数据形成目标子图像,将所有子图像进行叠加,提升了目标图像信噪比,改善了成像质量。

为了探索大随机相位误差条件下合成孔径雷达(SAL)成像特点和规律, 本文采用波长为1 550 nm 的线性调频激光器建立了能够产生大的共模随机相位误差的条带模式SAL成像实验装置。利用此装置获得了不同目标回波强度下条带模式SAL成像实验数据, 结合条带模式相位梯度自聚焦(PGA)多次迭代处理, 获得了高分辨率SAL图像。实验发现在［-645π,645π］范围的大随机相位误差下, 通过简单的距离压缩和方位匹配滤波, 无法实现SAL图像聚焦, 图像信噪比仅为3 dB。进一步采用PGA处理, 就能很好地校正相位误差, 得到聚焦良好的SAL图像, 图像信噪比达到43 dB。实验还发现, 当存在大共模随机相位误差时, PGA处理展现出非常强的鲁棒性, 在回波弱到10-15 W的情况下依然有效。在大相位误差存在的SAL系统(如机载SAL)中, PGA处理能有效消除相位误差, 实现图像聚焦; 另外, 增大探测激光功率以提高成像数据信噪比, 将有助于提升PGA处理效果。

为了降低激光多普勒测振仪在测声过程中给语音信号中引入的噪声, 采用深度循环神经网络语音信号去噪的方法, 对从激光多普勒测声系统采集回来的语音信号做降噪处理, 并进行了理论分析和实验验证。结果表明, 利用层数为1层~3层、每层神经元个数为1024的深度循环神经网络, 对-6dB~6dB信噪比的语音信号进行处理, 随着层数的增加, 语音信号的质量在多项评价指标上达到8dB~12dB的提升; 深度循环神经网络可以有效对激光多普勒测声系统采集的语音信号进行降噪处理。该研究对提升语音信号的质量有着实际意义。

利用1 550 nm波长的可调谐光纤激光器, 建立了DSAL(Differential synthetic aperture ladar)高分辨率成像演示实验装置。在1.85 m的目标距离上, 开展了合作目标的DSAL成像实验。利用基本的DSAL成像理论, 重构了目标回波的相位史数据, 实现了高分辨率合成孔径成像。详细给出了不同方位运动条件下获得的DSAL图像。实验结果表明: 利用经过DSAL技术重建后的目标回波相位史数据, 能够形成聚焦良好的高分辨率DSAL图像。这显示了DSAL技术对共模相位误差的稳健消除能力。此外, 不同方位运动条件下的DSAL成像结果表明, 在超过规定方位运动速度30%的范围内, 均可观察到良好聚焦或至少可接受的DSAL图像, 表明DSAL系统对方位运动速度变化有一定范围的适应能力。

利用描述CO₂激光器动力学过程的六温度模型理论,建立了计算调Q CO₂激光功率放大器输出特性的数学模型,进行了理论分析和数值计算,并讨论了分光比等参数对输出脉冲特性、输出光谱的影响。结果表明:该调Q CO₂激光功率放大器存在临界增益长度和临界光强分束比,低于临界值时无法获得激光输出;该调Q CO₂激光功率放大器的输出激光脉冲波形、峰值功率、脉冲宽度、输出光谱与光强分束比、抽运电子数密度等参数有关,光强分束比越小,输出的调Q激光脉冲宽度越大,峰值功率越低;该调Q CO₂激光功率放大器利用Q调制的高增益特性,通过控制调Q元件所在的低功率支路可以实现高平均功率的调Q脉冲CO₂激光输出,很好地解决了调Q CO₂激光功率放大器难以高功率运转的问题。

水面无人艇技术在气象监测、海面搜救、对敌侦察、精确打击等方向发挥着越来越重要的作用，但实际海面环境中的云层辐射、波浪反射、气象条件等光学图像形成中的各种干扰因素，使海天线的准确检测难以实现。为了解决这一问题,提出一种基于梯度显著性的海天线检测方法，梯度显著性的计算有效增强了海天线的直线特征并抑制了各种干扰因素，采用区域生长方法实现了对海天线的检测和辨识，最后使用XL水面无人艇在实际海面环境下采集的光学图像进行验证，结果证明了所用方法的准确性和实时性。

为了消除CMOS航空相机高速成像时存在的卷帘快门(RS)效应对成像质量的影响, 建立了在任意姿态角下计算CMOS相机RS效应的数学模型。通过分析CMOS成像原理, 利用坐标变换法求得像面上任意像素点的速度。在分析卷帘快门原理的基础上推导出了RS效应的解析式。利用蒙特卡洛统计方法分析模型精度, 对模型关键参数进行了仿真实验, 并讨论了帧间延迟和姿态角对RS效应的影响。实验结果显示: 在高度测量误差小于0.09 km, 速度测量误差小于0.3 km/h, 姿态角测量误差小于0.02°时, 该模型的精度在1/3个像元以内。得到的结果证明了本文模型的有效性。该模型可作为定量分析大面阵CMOS相机RS效应的理论依据, 对CMOS传感器在航空相机领域的应用有指导作用。

由于采用电子卷帘式快门，大面阵互补金属氧化物半导体(CMOS)航空相机在高速成像时不仅会产生像移，还会引入由卷帘快门(RS)效应带来的几何畸变。传统的将两种图像退化因素分开进行处理的方法，过程繁复，计算复杂度高。针对航空前向飞行带来的线性像移和RS 畸变，通过分析各自的数学模型，推导出了二者之间的紧密联系，提出了基于线性像移参数估计的双重退化图像恢复方法。随后设计了航空前向飞行模拟实验，通过直线位移平台控制CMOS 相机以不同速度对目标景物成像。实验结果表明，RS 效应对像移参数的估计没有任何影响，最终恢复图像帧间变换保真度能提高到27 dB 左右。相比分步处理的方法，该方法在获得同样恢复效果的情况下，速度能提高3.5倍以上。

距离选通式水下激光成像技术是一种能够有效抑制水介质的后向散射效应的探测技术，在海洋研究、深海探测和水下作业领域中拥有广阔的应用前景。然而在水下激光图像中出现的散斑噪声和灰度不均匀现象使得实现目标的准确分割较为困难。通过分析散斑噪声形成的机理，提出了一种水下激光图像的有效分割方法。该方法根据像素的噪声响应和灰度分布特性自适应确定各神经元的关键参数，并对噪声位置的神经元的行为进行抑制，基于最大二维Renyi熵准则采用梯度下降法确定了神经元的动态阈值，通过实验结果的比较分析说明该方法明显优于NormalizedCut、模糊C均值、均值漂移和分水岭分割方法，而运行时间约为常规脉冲耦合神经网络的五分之一。