本文通过浸没沉淀相转换法制备了具有整体式结构的氧化锌/氯氧化铋/氧化石墨烯/聚偏氟乙烯(ZnO/BiOCl/GO/PVDF)复合膜，以亚甲基蓝(MB)、罗丹明(RhB)和四环素(TC)为目标污染物验证了复合膜的光催化降解性能，通过XRD、SEM等测试方法对复合膜进行测试。结果表明，氯氧化铋(BiOCl)的薄片结构提供更多的活性位点，氧化石墨烯(GO)的褶皱状结构有利于ZnO的结合，有助于光催化效果的提升。同时ZnO与BiOCl形成p-n异质结，扩大复合材料的可见光响应范围，在可见光照射下，180 min时对RhB的去除率达95.5%，140 min时对TC的去除率达93.1%以上，能够基本去除污染物；循环使用5次后，复合膜对MB的降解率仍达97.8%。在“双碳”背景下，本文制备的具有整体式结构的ZnO/BiOCl/GO/PVDF复合膜可作为一种环保、稳定、经济的光催化剂，用于去除MB等水溶性污染物，该复合膜在整体式结构催化剂降解水溶性污染物废水中具有广阔的应用前景。

瞄准偏差和光束抖动，会导致光束到达靶面能量的损失，是光束瞄准系统中两个最主要的误差。分析了以高斯光束和高斯抖动为基础的光束在照明目标时产生的光回波信号的特性；在此基础上，搭建了实验室平台，实现了基于二维爬山法的光束闭环瞄准，讨论了光束抖动对光束瞄准实时性的影响，分析了不同抖动强度下光束瞄准的精度。实验结果表明：爬山算法无需已知目标和光束分布的任何信息，即可实现光束回波闭环瞄准，且性能优良；但随着光束抖动的增加，其瞄准所需回波信号样本增大，瞄准精度降低。

针对隔振对光电跟踪系统频率响应特性的影响，从带隔振装置的光电跟踪系统动力学模型入手，研究了系统频率特性的变化规律。提出了两种抑制隔振装置影响的思路：调整隔振装置机械结构设计，改善基座的角运动谐振特性；通过调整方位轴控制策略消除基座晃动对跟踪控制的不利影响。对后一种思路进行了深入的研究，将基座和光电系统的角位置和角速度实测信息作为状态变量，采用状态反馈配置极点的方法，消除速度响应环节的谐振极点，抵消谐振零点。对安装在隔振装置上的某光电跟踪系统进行仿真实验结果，在保证稳定的前提下，状态反馈配置极点方法将稳态振荡的幅值由 2.4×10-4 rad减小到 7×10-6 rad。结果表明，采用状态反馈配置系统速度响应环节闭环期望极点的方法可以有效抑制隔振装置对光电跟踪系统频率特性的影响。

针对非定轨目标跟踪问题中过程噪声统计特性未知的特点，提出了一种实用的对过程噪声方差进行实时补偿的目标跟踪算法。该算法根据强跟踪滤波器的思想，通过实时检测新息序列来修正卡尔曼滤波算法中的状态预测误差协方差矩阵，进而对未知的过程噪声方差矩阵进行实时地补偿。由于存在新息检测机制，该算法能够有效地规避表征建模不确定性的过程噪声统计特性未知的问题，对于建模不确定性具有一定的适应能力。通过对一旋转靶标跟踪问题的仿真试验，证明了该方法的有效性。

为降低摩擦对光学精密伺服转台速度跟踪精度的影响，提出了基于LuGre模型的转台摩擦参数辨识和补偿方法。首先，分析转台在自由减速过程中的速度过零现象，采用遗传算法拟合减速曲线从而获得转台摩擦参数和转动惯量；然后，通过仿真实验验证辨识方法；最后，利用辨识得到的参数计算摩擦补偿并叠加到转台速度伺服系统。实际实验系统的数据更新率达1 kHz，已实现了速度-电流双闭环控制。实际拟合实验中，拟合与实测速度曲线的误差均方差为2.9×10-3rad/s；速度跟踪实验中，对于幅值为0.032 4 rad/s ,频率为0.5 Hz的给定正弦信号，摩擦补偿消除了波形失真，系统速度跟踪误差的均方差减少27%。实验表明，用该方法测量转台摩擦参数精确度高，基于辨识参数的摩擦补偿可提高光学伺服转台低速低频段的速度跟踪精度。

提出了一种基于地平式光电经纬仪并带有姿态稳定装置的柔性悬吊平台光电系统的结构,以实现精密指向。根据系统各部件之间的运动学关系,采用通路矩阵、约束力元矩阵等方法描述了系统的拓扑构型。采用拉格朗日方法建立了系统的多刚体动力学模型。仿真实验研究了平台绕垂线的转动以及垂线－地平面内的摆动对视轴指向精度的影响。仿真结果:若系统沿垂线方向的转动惯量在10³ kg·m2 量级、反捻机构残余力矩10^-2 N·m 的量级,方位轴的控制指向精度与光电传感器的分辨率精度相当,可以达到10^-5 rad。如果缆绳的长度在10 m 数量级,系统绕摆动轴的转动惯量将达到10⁵~10⁷ kg·m² 量级。平台的摆动幅度在0.017 rad 时,视轴的指向控制精度可以控制在10^-4 rad 量级。仿真结果表明:反捻机构开启、光电系统指向控制能力强时,可以不对平台进行姿态控制。另外,摆动将造成经纬仪两个轴系的耦合。