该文从数学上计算了不同阶声压梯度组合对空间声场的估计误差, 分析了差分通道幅度和相位不一致性对有限差分近似误差的影响, 研究了水听器自噪声及模数转换量化误差对高阶水听器工作频率下限的制约关系, 提出了一种由4片压电三迭片构成的高阶声压梯度水听器, 尺寸为100 mm×50 mm, 能够测量声场一阶声压梯度和二阶混合声压梯度。利用有限元法计算获得平面波自由声场中水听器各通道的输出电压。计算结果表明, 二阶混合声压梯度通道的输出电压响应每倍频程升高12 dB, 指向性与纵向四极子声源指向性一致。

采用比辐射计进行比对测量是监测光学遥感仪器星上定标光源载体漫射板反射性能在轨变化的有效手段。用于海洋水色遥感的新一代星载成像光谱仪必须设计成以太阳作光源的在轨绝对辐射定标系统，才能满足定量化产品反演的使用要求。国外星上定标器的漫反射板长期跟踪测量结果表明，漫射板的反射性能一直在发生变化，且波长越短变化越大，而海洋水色遥感要素的探测恰恰集中在靠近紫外的波长区域。针对这个问题，设计了分谱比辐射计，并对其辐射探测性能进行了理论分析与实验测量。结果表明，在整个动态测量范围内线性相关系数优于0.9991，在轨输入能量条件下的分谱信噪比在整个使用波长范围内优于100，可以满足成像光谱仪星上定标源反射特性标定的精度要求。

光栅色散型成像光谱仪工作在可见近红外波段，主要用于海洋水色遥感。仪器采用推扫式成像，共设置15个光谱通道，穿轨方向由1024个像元组成，总视场宽度为14.2°。成像仪的各光谱通道对入射光的偏振状态敏感，为了提高大气顶入瞳辐射的测量精度，需要了解仪器的偏振响应特性，包括偏振灵敏度和相位角。发射前搭建了偏振测试系统，测量仪器的偏振灵敏度和相位角，它们是光谱通道和视场像元的函数。其中980 nm波段的偏振灵敏度最高，平均值约为4.69%，443 nm波段的偏振灵敏度最低，平均值约为1.81%。随着视场的变化，灵敏度呈现中间低，两边高的变化规律。提出成像仪偏振响应校正方法，利用偏振状态已知的入射光进行实验验证，结果表明该方法可将成像光谱仪偏振响应引入的辐射测量不确定度降低1%~6%。