针对当前空间碎片数量急剧增长问题，探究基于强电磁辐照的主动清除手段的可行性，以多层隔热结构作为典型危险空间碎片模型，重点关注其电磁响应敏感的金属镀层部分，通过构建复杂多环境因素物理场，在S波段强电磁辐照和真空环境下进行了验证实验。实验结果表明，在10⁻³ Pa量级的真空环境下，强电磁脉冲与多层隔热结构金属镀层发生相互作用，引发放电现象并产生等离子体，同时伴随着宏观动力学特性的改变。通过观察和分析，我们探讨研究了可能的物理过程，包括强场击穿导致材料点放电、面闪络引起材料网状放电和镀层损伤、粒子吸收微波能量导致材料变形以及等离子体烧蚀引起材料损毁等。该研究为利用强电磁脉冲辐照主动移除危险空间碎片提供了重要的技术支持。

针对高功率微波在大气传输中可能出现的击穿现象，研究了脉冲序列中首次击穿时的延迟脉冲数，发现其与种子电子、脉冲击穿概率以及微波场强密切相关。研究发现，微波场强可通过作用于种子电子间接影响脉冲击穿概率和延迟脉冲数，由此提出利用延迟脉冲数估计微波击穿临界场强的方法，并定义在脉冲击穿概率大于一定值时的微波临界场强作为击穿阈值。推导了脉冲击穿概率的估计公式，并对估计量的性能进行了分析，随后利用S波段微波大气击穿模拟装置开展了实验验证。实验结果表明，在一定范围内，重复频率微波脉冲击穿延迟脉冲数仅与种子电子产生率和脉宽成反比，能用于估计脉冲击穿概率，进而给出击穿临界场强。

针对高功率微波在大气传输中可能出现的击穿现象，研究了脉冲序列中首次脉冲击穿延时和后续脉冲击穿延时，研究结果发现首次脉冲击穿延时在脉宽范围内大致均匀分布，后续脉冲击穿延时波动性较小。根据击穿延时数据对电离率进行了分析，指出在重复频率条件下，初始电子密度较高，电子密度分布不适用指数分布，无法用延时数据标准差对电离率进行估计。提出了一种用重复频率脉冲击穿延时数据计算电离率的方法，并将计算结果与仿真结果进行了对比，结果显示，二者有较好的对应关系。

在探测目标尺寸小且距离远时，由于光电系统的视场角很小，有效的目标前级引导是光电系统跟瞄目标的前提。目标引导的本质是将大地坐标系下的目标点转换至光电系统局部坐标系下，转换过程中引入一系列旋转和平移参数，其准确程度决定了最终的目标引导精度。提出基于无人机航迹的光电系统引导误差校正方法，通过围绕光电系统周围无人机航迹数据，求解引导数据计算过程中坐标变换的最优参数，进而提高目标引导精度。在本项目搭建的实验装置上实现了方位引导标准方差小于0.052°，俯仰引导标准方差小于0.04°，最大误差不超过0.7°。目标前级引导的引导精度越高，光电系统捕获目标速度越快，对于提高目标处置相应速度具有重要意义。

能量分辨中子成像谱仪是中国散裂中子源当前在建的谱仪之一，其衍射探测器90°分区采用⁶LiF/ZnS中子闪烁体探测器作为探测设备。为实现探测器高位置分辨，读出电子学系统采用了一种电容网络复合读出电路和电荷重心法相结合的实现方法，并研制了电子学样机。该样机由电容网络复合读出电路、前置放大板和数字读出板三部分组成，基本功能验证完成后，分别在实验室和中国散裂中子源的20号束线上进行了相关性能参数测试，测试结果显示：电子学的积分非线性≤0.95%，时间分辨约为12 ns；探测器位置分辨为1 mm、探测效率为65%@1.6 ?，均达到了工程设计指标。该样机的成功研制为能量分辨中子成像谱仪未来顺利开展谱仪实验提供了可靠的技术保障。

针对相机抖动、拍摄物体快速运动以及低快门速度等因素造成的图像非均匀模糊，提出一种结合多尺度特征融合和多输入多输出编-解码器的去模糊算法。首先使用多尺度特征提取模块来提取较小尺度模糊图像的初始特征，该模块使用扩张卷积来以较少的参数量获得更大的感受野。其次，通过特征注意力模块来自适应地学习不同尺度特征中的有效信息，该模块利用小尺度图像的特征来生成注意图，能够有效地减少冗余特征。最后，使用多尺度特征渐进融合模块逐步融合不同尺度的特征，使得不同尺度特征信息能够进行互补。相比以往的使用多个子网堆叠的多尺度方法，文中使用单个网络就能提取多尺度特征，从而降低了训练难度。为了评估网络的去模糊效果和泛化性能，提出的算法在基准数据集GoPro、HIDE和真实数据集RealBlur上均进行了测试。在GoPro和HIDE数据集上的峰值信噪比值分别为31.73 dB和29.39 dB，结构相似度值分别为0.951和0.923，其结果均高于目前先进的去模糊算法，并且在真实数据集RealBlur上也取得了最佳效果。实验结果表明，提出的去模糊算法相比现有算法去模糊更为彻底，能有效地复原图像的边缘轮廓和纹理细节信息，并且能够提升后续高级计算机视觉任务的鲁棒性。

针对现有的放射性物质探测手段有效距离近和效率较低等局限性，考虑到高功率微波（HPM）良好的空间辐射特性，研究放射性物质对微波大气击穿特性的影响，以实现利用HPM远距离探测放射性物质的设想。阐释了微波脉冲等离子体击穿原理和自由电子对击穿特性影响，分析了放射性物质¹³⁷Cs射线产生自由电子的过程，在此基础上分析了HPM大气击穿时间和击穿阈值。基于HPM大气击穿等离子体实验装置，分别在6000 Pa、7000 Pa和8000 Pa的低气压环境对有、无放射源存在情形开展多次HPM辐照实验。实验结果表明：放射源的存在降低了约10%的HPM大气击穿阈值，缩短约50%的击穿时间。