为了提高机载激光通信系统在机体振动和机械摩擦等扰动下的视轴对准精度，提出了一种基于滑模观测器的反步滑模控制方法。首先建立了机载激光通信系统的数学模型，然后通过设计的滑模观测器对扰动值进行估计，同时针对指令转换模块、激光通信模块和电机模块逐步设计了反步滑模控制律，实现对机载激光通信系统视轴的高精度控制。实验结果表明：提出的方法与分数阶PID控制方法相比突出了更优的快速性和准确性，响应时间仅为0.4 s，最大空间对准误差仅为0.3 m，设计的滑模观测器能够快速、准确地估计出扰动值，响应时间仅为0.3 s，最大估计误差分别仅为0.1 m/s、0.06 (°)/s² 和0.07 A/s，大幅提高了机载激光通信系统中视轴的对准精度。

为了实现CO₂气体同位素的高性能检测，研制了高精度、高稳定性的激光红外多通池压强控制系统。硬件方面，采用压强传感器连接于多通池前、后端，检测多通池内部气压，主控制器通过PWM信号，调控多通池前、后端比例阀导通状态，从而实现压强的闭环控制。软件方面，采用Ziegier-Nichols工程整定方法，完成对P 、 I、 D 3个参数的确定。结果表明：多通池压强为60 Torr(1 Torr=133.322 Pa)时，控制精度为±0.04 Torr。试验中，利用研制的多通池压强控制系统对¹³CO₂、¹²CO₂气体分子在4.3 μm吸收光谱进行测量。随着气体压强从0.026~0.066 atm (1 atm= 101 325 Pa)，¹³CO₂和¹²CO₂气体分子吸收光谱的峰值随着压强增大而增大，吸收光谱宽度也随着压强的增大而增大。同时，利用红外气体检测系统对CO₂同位素丰度进行长达2 h的测量。CO₂同位素丰度均值为?9.081‰，测量值在?8.351‰~?9.736‰之间波动，最大偏差值为0.73‰。可以证明：该系统为红外CO₂气体同位素的高性能检测提供可靠保障。