为了实现高敏捷、高精度探空火箭箭头平台的分布式探测功能, 设计了载荷气动式分离释放装置。对该装置的模块化便捷式装配、高可靠夹紧与高精度分离兼容性设计、大范围推力连续覆盖等进行了研究。首先, 将箭头平台总体任务需求分解为夹紧固定、可靠释放等设计输入, 完成具有锥形高精分离、尺寸微调、非均等接触等特点的装置总体设计方案。接着, 以现有工业元件冲击薄形气缸货架产品为主, 进行满足功能性低成本选型优化设计。然后, 针对装置总体设计方案, 对串联式薄形气缸驱动分离释放装置进行地面原理样机功能性验证试验。最后, 通过对装置运动学模型数值仿真模拟, 得出满足分离精度的工程实际装配误差参考数值5 mm。结果表明: 该装置可在实际气压作用下正常分离释放, 且具备优于0.05°的分离释放精度。基本满足箭头平台载荷高精度空间分布式探测需求, 且分离精度可依实际再行提高。

针对双折射太阳敏感器多光斑和重叠光斑问题,提出一种基于椭圆拟合的高精度光斑中心提取方法。对多光斑图像进行预处理,分割出不同的目标区域;通过检测目标区域的光斑形状特征后,迅速分辨并分割重叠光斑;利用椭圆拟合法分别提取各光斑的中心坐标。仿真结果表明该方法能快速分辨重叠光斑,计算出光斑数量和半径,实现圆形和椭圆形光斑的亚像素级中心坐标提取。这种方法对光斑大小、数量没有限制,对不完整光斑也能得到较好的结果。

：二维耦合光学摆镜是扫描式星载红外光学系统的关键运动部件，其运动特性对伺服系统提出了高精度位置控制与运动解耦的特殊要求。在建模与仿真分析的基础上，提出了一种新的耦合偏移补偿与分割步进的解耦策略，采用位置环与速度环双闭环的PID控制算法，使用有限转角力矩电机和高精度旋转变压器作为执行与测量元件,以DSP为核心构建了二维耦合光学摆镜伺服控制系统。实验结果表明：该方法设计的控制系统二维运动解耦正确，控制精度高，响应时间短，动态特性好且超调小，可广泛应用于高精度摆动扫描控制系统的研究领域，具有很好的工程应用前景。