R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统，以某一R-C光学系统为例，对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论，确定以主镜为装调基准，调整次镜五个自由度的装调方法，建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系，以此指导装调工作，达到明确装调方向、缩短装调周期的目的。整机光学系统的波像差RMS值优于1/10波长，达到了成像质量的要求。对相机进行实验室和地面外场成像，获得的图像图像清晰，层次丰富，验证了装调工作的正确性。

针对斜视航空相机成像时产生的离焦，设计了相应的调焦机构以补偿斜距离焦量。分析了斜距离焦原理，得出了斜距离焦补偿量的计算公式，并提出采用凸轮机构对斜距离焦量进行补偿。考虑传统的基于偏心凸轮的斜距调焦机构的理论模型具有数学近似的缺点，设计了理论模型没有进行数学近似的基于圆柱凸轮的斜距调焦机构。由于斜距调焦机构设计时是基于某一典型高度，当相机工作于其他高度时会产生剩余离焦量，文中分析了剩余离焦量产生的原因、处理方法和处理流程，从而使斜距离焦量在相机所有工作高度和扫描角范围内均得到补偿，为相机获得高质量图像提供了条件。最后，在实验室利用平行光管模拟了不同物距的成像，验证了提出的斜距调焦机构的有效性和准确性。

针对常规传动方式在径向空间较小情况下难以实现同轴旋转运动的变速功能，提出了一种基于圆柱凸轮的同轴变速传动机构。以变焦距镜头的结构为基础，结合使用两个圆柱凸轮，在主、从动凸轮上开出螺旋线槽，使从动凸轮螺旋线槽导程为主动凸轮螺旋线槽导程的n倍，从而实现速比为n的变速传动。对机构的传动效率和传动精度进行分析，得出主动凸轮螺旋线槽的螺旋升角与传动效率和传动精度的关系及相关规律。在实验室对机构的传动精度进行了测试，结果表明其速比精度在1.6%以内。此机构结构紧凑,能够自锁且精度较高。

针对四旋翼微型飞行器控制系统中存在不确定性、外界干扰等影响控制精度的问题，提出了基于区间二型模糊神经网络(IT_IIFNN)的四旋翼微型飞行器自适应控制方案。首先，根据四旋翼微型飞行器的动力学模型，设计了基于IT_IIFNN的四旋翼微型飞行器自适应控制器，该控制器由两部分构成，其中IT_IIFNN用来在线逼近系统不确定性；鲁棒补偿器用来实时补偿IT_IIFNN的逼近误差以及外界干扰。其次，利用Lyapunov稳定理论证明此飞行器控制系统闭环稳定性。最后，通过四旋翼微型飞行器样机来验证IT_IIFNN自适应控制器的优越性。验证结果显示，在加入风速为1.5 m/s的外界干扰条件下，跟踪误差可近似达到10-2。结果表明，IT_IIFNN自适应控制器具有良好的跟踪精度、稳定性及鲁棒性。

采用无压浸渗复合方法并利用自行研制的专用工艺设备， 用高体份(55%～57%)SiC/Al复合材料制备了机载光电稳定平台的内框架，并将其作为有效载荷的主承力框架。由于该材料结构承载功能优异(弹性模量为213 GPa,比模量比铝合金、钛合金及钢高出近2倍),热控功能好(其热膨胀系数低于钛合金,热导率接近纯铝,达到235 W/(m·K),与常用的铝合金材料相比，整个内框架最大变形量减少了60%，基频提升了65%，轻量化效果的并减低了热控负荷。检测结果表明，系统的稳定精度达到20 μrad。本项研究首次将SiC/Al复合材料应用于机载光电稳定平台，为航空新材料的应用做出了有效的探索。