根据皮肤组织解剖结构特性建立了六层层状模型, 并给出了皮肤组织各层的特性参数; 考虑了氧合血红蛋白和还原血红蛋白的吸收特性, 依据皮肤组织各层的水、 血、 脂肪、 血氧饱和度含量以及血管大小给出了皮肤组织各层的光谱吸收系数; 对不同波长散射系数做了适当简化, 给出了皮肤组织各层的光谱散射系数。 利用蒙特卡罗方法仿真血管组织在收缩与舒张两种状态下, 400～1 000 nm波长光在皮肤组织多层模型中的传输过程, 并通过统计大量光子的分布特性, 获得了皮肤组织光谱反射系数, 并利用模拟所得的两种状态下的反射系数计算得到了光谱容积脉搏波幅度。 仿真结果表明, 当入射光强一定时, 绿光的容积脉搏波幅度优于红光和蓝光。 通过计算不同波长光沿皮肤组织深度方向光能流率衰减为1/e时对应的皮肤组织深度, 获得了皮肤组织光谱穿透深度。 结果显示, 血管舒张状态下蓝光和绿光的穿透深度较小, 蓝光大部分只能达到表皮层, 绿光能到达微循环层, 红光可直达真皮层。 考虑到光在皮肤组织中传播包含了一个从收缩到舒张的动态过程, 基于此, 根据穿透深度定义了脉搏波信号产生深度, 利用血管舒张与收缩两种不同状态下的穿透深度计算得到了光谱产生深度。 结果表明, 不同波长光产生深度大于其穿透深度, 蓝光产生深度较浅, 且其受到的血液吸收调制较小, 因而其获得的脉搏信号易受噪声干扰; 红光的容积脉搏波产生深度较大, 但是相比于绿光其受血液吸收调制较小, 且绿光产生深度足够达到真皮血管层, 因而红光容积脉搏波的幅度小于绿光。 上述仿真结果明确了皮肤组织部分光谱特性, 为皮肤组织多光谱容积脉搏波的精确获取及其他相关研究提供了一定的理论基础。

为了验证以反作用轮为执行机构实现姿态机动，完成微纳卫星对运动目标跟踪的可行性，设计了基于单轴气浮台的微纳卫星光电跟踪物理仿真系统。首先，为提高物理仿真系统的性能，分别对反作用轮和气浮台的干扰力矩进行分析; 其次，针对反作用轮存在的干扰力矩和加、减速时间常数不对称的问题，设计了增益调度和力矩补偿相结合的反作用轮控制策略; 再其次，采用双闭环-速度前馈的控制结构，完成了微纳卫星光电跟踪物理仿真系统的控制系统的设计; 最后，为了验证仿真系统的跟踪性能，对作正弦运动的一维靶标进行跟踪。实验表明: 对于跟踪最大速度为9 (°)/s、最大角加速度为4.5 (°)/s2的正弦运动靶标，物理仿真平台的跟踪精度达到0.4°，从而说明以反作用轮为执行机构实现姿态机动，微纳卫星可以实现对运动目标的跟踪。

基于最小二乘法,利用面积加权的平均运动推导出了光学元件的表面平均刚体运动方程。基于微振动进行了光学系统调制传递函数(MTF)的影响分析,计算了相应的像移量及对应的系统光轴偏转角。利用刚体运动方程对频率响应分析数据进行了处理。根据系统光轴偏转角要求反推了光电载荷安装面的微振动量级要求。通过定频微振动实验实时测试了系统MTF。结果表明,分析结果与测试数据的误差均在20%以内,满足工程应用的要求,并验证了该计算方法的正确性。

为了开展大口径天线短脉冲微波辐射特性研究, 建立了一套大口径天线微波短脉冲特性测试系统。该系统可产生快上升沿、脉冲可调(脉宽最短可到0.5 ns)的微波激励脉冲、接收动态范围大于52 dB。利用该测试系统进行实验, 获得了不同微波激励脉冲宽度条件下, 天线方向图和辐射场波形脉冲宽度变化曲线。测试结果表明: 在天线远场距离处, 改变微波激励脉冲宽度, 对天线主轴辐射场波形基本无影响; 而在偏离主轴处, 辐射场波形会出现不同程度的脉冲展宽及幅值减小等波形畸变现象, 偏离主轴角度越大, 微波激励脉冲宽度越小, 畸变越明显。