为了实现地表反射率长期自动化观测,提高场地定标频次, 提出了一种基于比值辐射测量的地表反射率测量方法。利用场地反射率监测辐射仪和野外光谱辐照度仪进行同步观测, 获取同一时间的地表辐亮度和大气总照度,通过比值法即可直接获得地表反射率参数。设计了基于标准辐射源的实验室辐射定标, 分别获取辐射计和照度仪的定标系数,进而获得基于比值法测量地表反射率的输入系统参数。在室外开展了标准板测量比对实验, 在可见-近红外波段比值辐射测量结果与实验室定标后参考板方向反射率数值的相对偏差在3%以内,验证了该测量系统的有效性。

近年来月球辐照度的地基观测实验不断增加,为了满足地基对月球辐射高精度、高频次的观测,需要设计高精度的月球自动跟踪系统进行跟踪实验。所设计跟踪系统通过月球位置算法获得月球的天顶角和方位角进行视月跟踪,然后采用以四象限探测器为核心器件的光电跟踪来精确跟踪月球。经外场跟踪实验验证,视月跟踪和光电跟踪相结合具有高精度的跟踪效果,跟踪精度在±0.2°以内,表明跟踪系统具有较高的准确性和可靠性。

在基于4f 结构的平面集成光电混合相关器系统中,由于采用折叠光路结构,增大了像差,降低了系统的识别能力。通过对平面集成光学相关器的结构分析,利用斜入射坐标理论,确定系统中微光学透镜的相位调制函数。对微光学透镜元件的相位函数进行分析,用Zemax软件优化系统以降低系统的像差,从而提高识别能力。通过分析像质评价图,得到优化后的系统最大光程差小于λ/4,达到了衍射极限。用Matlab软件对优化前后的系统进行对比量化分析,优化后系统的识别能力提高了约0.8倍。表明优化后的像差得到了很好的改善,系统的识别能力有了明显的提高。

基于微光学与二元光学技术,设计了一种新型的平面折叠式光学相关器,将相关器中组成4f系统的傅里叶变换透镜、全息匹配滤波器、输入面和输出面集成到一个平面器件上,与另一平面偏振反射镜构成一个反射型的平面光学系统。讨论了相关器的系统结构设计、系统参数的设计,给出了具体的设计模型,计算出其体积可减小至约12 cm3。利用菲涅耳衍射数值模拟方法对系统的图像识别过程进行了仿真,得到了良好的相关输出结果,证实平面集成光学相关器具有很好的识别性能。

利用功率超声医疗设备对病人进行治疗的过程中，手术刀的振幅是一个关键的控制参数，它直接影响到手术的效果。由于手术刀的振幅随着环境的温度、时变非线性的负载、以及加压等因素的影响而变化，故此需要对振动系统的振幅进行稳定控制。首先分析了纵向复合棒大功率换能器加接刀具的振动系统的等效机电模型，根据等效机电模型提出了一种基于自调整PID模糊控制器的功率超 声设备振幅控制方法。并分析了自调整PID模糊控制器的结构和原理，这种控制器同PID控制器相比较，既可以消除极限环振荡，又可以消除系统余差的优点。最后给出了一种实用的方法。实验表明采用该模糊控制技术提高了系统的鲁棒性和控制精度，为超声振动系统振幅的控制提供了新的思路。