为满足小、远目标和空间目标的光学特性测量需求, 提出以 RC结构为设计基础, 通过曲线方程和高斯公式确立反射式光学系统初始结构参数。为达到优化设计目的, 结构中引入了二次成像中继镜组, 解决了 100%冷光阑效率问题。通过 ZEMAX建立评价函数, 仿真测试表明: 设计完成的红外二次成像折反射式光学系统口径 200 mm, 焦距 380 mm, 结构紧凑简单, 成像质量满足实际测量需求。

红外成像测量设备装载在飞机平台上测量地面目标，首先要解决的问题就是平台抖动及环境变化对设备稳定跟踪和成像清晰度的影响。本文针对机载平台抖动对设备跟踪测量的影响，采用被动隔离加主动陀螺稳定控制的技术，通过被动减振器隔离高频扰动，框架伺服系统抑制低频扰动，确保设备稳定跟踪、清晰成像。针对地面与空中环境温度变化对红外光学系统的影响，在光学镜头的设计中采用无热化补偿措施和调焦量补偿控制，确保设备清晰成像。通过仿真计算和外场测量证明，本文研究的减振措施合理有效，采用该措施研制的设备跟踪稳定、成像清晰，能够满足不同平台的挂飞测量任务。

红外成像器件和红外成像制导技术的飞速发展，导致了红外成像制导**的迅速发展。红外成像制导反舰导弹已成为各国海军的主要作战**之一。红外成像制导反舰导弹对海军作战舰船构成了极大的威胁。从导弹制导原理及攻击方式着手，研究了对抗设备的性能、特点及其对抗措施。通过分析导弹的工作模式和光电对抗设备的基本原理，初步探讨了对抗红外成像制导的反舰导弹的实施方案，为红外成像制导**的使用和舰船对抗红外成像制导导弹提供了技术支撑。

为了研究激光陀螺动态响应的幅频特性, 提出了一种利用激光多普勒测振仪对激光陀螺幅频特性测试的方法。由于激光陀螺角振动测量属于接触式测量, 测量结果易受被测物体振动频率的影响, 因此对其幅频特性的研究具有重要意义。实验中利用压电式角振动台产生正弦激励信号, 通过比较激光陀螺和激光多普勒测振仪对角振动台角振幅的测量值, 得到激光陀螺幅频特性曲线。实验结果表明: 在角振动频率低于300 Hz时, 激光陀螺测量值准确; 角振动频率较高时, 由于机械结构传递特性影响将导致激光陀螺对角振动台振幅测量失真。

激光在大气传输中, 受湍流、热晕和消光等的影响, 远场功率密度分布相对于激光器出口有较大变化, 精确测量远场激光光斑能量、光束质量和质心漂移等重要参数, 对于分析激光的大气传输效应具有重要意义。重点讨论了探测器点阵法激光远场特性测量技术中测量误差的组成与产生原因, 定量分析了误差的大小, 并提出了减小测量误差的有效方法, 为进一步探索激光与大气介质相互作用规律提供依据。

在研究和分析凸集投影(Projection Onto Convex Sets, POCS)法的基础上，提出了一种改进的图像超分辨率重构算法。该算法充分利用空域确定模型，通过平滑降噪处理，经运动估计进行配准;突出数字图像细节信息的同时，有针对性地修改点扩散函数(Point SpreadFunction, PSF)取值，通过有效抑制边缘Gibbs现象获得最佳质量的高分辨率重构图像。对重构后的红外图像质量进行了定量评价。结果表明，图像质量取得了预期的效果。该技术在红外目标识别与跟踪、红外侦察与反侦察、舰船红外目标特性研究、高清数字图像处理、旧视频翻录和生物信息提取与识别等方面具有重要的应用价值。

针对双波段红外探测设备在不同波段的探测要求, 利用曳光管的双波段辐射 特性, 选择无人机加载曳光管作为低空移动光电靶, 使同一目标满足了双波段红外设备的双波段测试要求。通过 对无人机的航路距离和航向进行统筹设计, 使同一个飞行航次满足了作用距离和目标数据精度等多 个测试项目的需要。然后对目标航迹的真值精度进行了深入分析, 并总结了不同条件下航路、航向以及 布站等相关参数的关联和设置方法, 为该测试项目的组织与实施提供了充分的技术准备和选择空间。

针对双波段红外探测设备不同波段的探测要求, 利用曳光管双波段辐射特性, 提出无人机加载曳光管作为低空移动光电靶, 实现同一靶标满足双波段测试要求; 通过对无人机航路距离和航向的统筹设计, 实现同一个飞行航次满足作用距离和目标数据精度等多个测试项目; 文中对目标航迹真值精度进行深入分析, 总结出在不同条件下, 航路、航向及布站等相关参数的关联和设置方法, 为该测试项目组织实施提供充分的技术准备和选择空间。

论述了激光雷达散射截面(LRCS)信息的重要性, 从基本定义出发, 分析 LRCS表达式及其物理意义。依据辐射传输原理和光电探测原理, 推导 LRCS测量数学模型。依据目标与照射光斑截面大小关系, 引入了目标系数 δ概念。从目标系数、辐射标定标准选择、激光照射系统性能、激光探测系统性能以及大气环境参数等诸多方面, 较全面地分析了测量误差来源, 以及减少或修正误差的方法, 并以误差树的方式直观地表示了误差来源及影响作用。从测量数据可信性、可交换性和可用性原则出发, 提出了测量数据记录要求, 并编制了测量数据记录表。对开展激光雷达目标散射特性研究具有重要参考价值。

舰载红外警戒系统与舰载搜索雷达协同工作可以实现对来袭掠海导弹和低空飞机 的充分报警。如何评价舰载红外搜索警戒系统对反舰导弹的捕捉能力是舰艇防空作战领域中急需解决的重要课题。通过对舰载红 外搜索警戒系统进行分析，提出了一种舰载红外警戒系统效果评价方法，为正确评价舰艇防空反导系统的效能提供了重要依据。