提出一种新型的侧向纯转动拉曼散射激光雷达探测技术，其采用双基地的收发系统结构，利用侧向接收系统的俯仰扫描功能实现对与温度具有相反依存关系的高低量子数的侧向纯转动拉曼散射光谱的探测，该技术为从地表到特定高度大气温度的无盲区探测提供了技术支持。侧向纯转动拉曼散射激光雷达的初步观测实验采用整段等距离分辨率和分段等距离分辨率两种云台转动方案，反演结果表明侧向纯转动拉曼散射激光雷达可实现1400 m高度范围内大气温度的精细探测，且分段等距离分辨率云台转动方案在近地表312 m高度范围内能够获得更为精细的大气温度空间分布特征。

植被的光谱反射曲线特征区别于土壤、 水等其他物质, 密切关系于本身的生理性状表现。 由于对冠层植被进行俯视与侧视时的入目效果不一致, 实际角度原因会导致传感器获得的覆盖度信息产生误差。 以内蒙古四子王旗荒漠草原植被为研究对象, 利用自主设计组装的野外在线多角度光谱仪, 开展草原植被多角度实时观测试验。 并结合归一化植被指数（NDVI）、 比值植被指数（RVI）、 优化型土壤调节植被指数（OSAVI）以及光化学植被指数（PRI）共4种指数进行多维的数据比较。 分析了不同传感器观测角度（SVA）和不同太阳高度角（SEA）下的草地生理性状光谱多样性三者间的关联特征。 研究发现, 传感器观测角越大, 不同波段冠层反射率的日内变化程度越弱, 表现出明显的观测角度差异性和角度敏感程度差异性, 当传感器观测角（SVA）在75°附近或垂直向下观测时, 植被的反射率日变化标准差较小。 在固定传感器观测角度的情况下, 植被的反射率与太阳高度角呈正相关关系。 同样, 不同植被指数的角度效应也存在差异, OSAVI指数在传感器观测角（SVA）为45°时表现最为敏感, 不同月份都出现了最低值这一特征, PRI指数的最大值均出现在传感器观测角（SVA）为60°位置以下。 同时发现, 针对不同的太阳高度角（SEA）并基于所观测植被所处的不同生长期而选择一定传感器观测角度更有利于获得有效且精确的数据。 野外在线多角度光谱仪观测结果旨在为卫星影像产品矫正、 植被遥感精准监测、 草原生物量的准确估算等方面提供科学数据支撑。

设计了一种最大辐射方向仰角可调的缩比变形对数周期天线。对对数周期天线变形，改变天线主体和振子的旋转角，使得该对数周期天线的最大辐射方向在一定范围内连续可调。增加X型反射器，有效改善了前后比 ，增加了天线增益。这种可调振子旋转角的对数周期天线能够在 1~2 GHz实现电压驻波比( VSWR)小于2，俯仰角从 25°至90°连续可调。相比传统对数周期天线，该天线除了具备宽带特性外还具备低仰角、俯仰可调等性能 。

为解决传统选星算法中定位精度与计算GDOP复杂度之间的矛盾, 提出一种改进的快速卫星选择算法。通过利用卫星的高度角和方位角信息划分区域, 剔除信噪比小于一定门限的卫星, 应用牛顿恒等式的GDOP计算方法, 最终确定选择6颗卫星进行定位。用于较少周期计算的最佳卫星几何分布划分区域可以极大减少运算量, 理论分析和实验结果表明, 与最小GDOP算法相比, 在略微牺牲定位精度的情况下, 所提算法计算量显著降低, 而定位精度优于Quasi-Optimal算法, 证明了该算法的有效性。

我国地域辽阔, 各地光气候有很大区别, 为了扩大和提高太阳能与天然光的利用范围及利用效率, 采用一种便携式的光谱扫描仪, 对我国不同光气候分区的7个代表性城市(昆明、 西宁、 北京、 深圳、 南京、 南昌和重庆)一天中不同太阳高度角对应时刻的地面直射日光光谱在380～780 nm可见光谱段进行了跟踪观测, 分析了不同光气候分区城市一天中不同太阳高度角对应时刻的日光光谱变化规律, 比较了不同光气候分区城市的日光光谱曲线, 总结了日光光谱辐射强度的影响因素。 分析表明: 不同光气候分区城市一天中不同太阳高度角对应时刻的日光光谱辐射强度不同, 但日光光谱功率的分布和走向基本一致, 总体呈先上升后下降的趋势, 最大峰值出现在475 nm附近, 380～475 nm之间光谱功率分布曲线出现陡升, 475～700 nm之间曲线有下降趋势但基本平稳, ＞700 nm曲线出现了反复的较大起伏; 不同光气候分区城市的日光光谱功率分布曲线的分布和走向也基本一致, 没有明显的与不同光气候分区直接相关的日光光谱功率分布差异性规律; 日光光谱辐射强度与太阳高度角和日面状况密切相关。

针对非加力状态下的无人机(UAV)，建立了其蒙皮、尾喷口及尾焰辐射的理论计算模型，利用有限元分析方法求解了不同方位角、不同观测仰角的红外辐射计算公式。利用Fluent 流场计算软件分析了尾焰的温度场、压力场及其中CO2 及H2O 组分的浓度场，并在尾焰红外辐射计算中利用分析数据的方法，这种计算较精确。采用工程中实际使用的中波红外和长波红外探测器的探测波段，利用LOWTRAN 分析了其在不同观测仰角下的波段透射率。对于某一特定型号的无人机，实验结果证明，相对于8～10 μm 长波蒙皮辐射而言，中波3.7～4.8 μm 的蒙皮辐射可以忽略不计。中波的尾喷口及尾焰辐射随观测角度的变化规律与长波类似，在相同观测角度下，中波的尾喷口及尾焰辐射都分别大于长波，其中尾喷口辐射在方位角大于90°的前提下，要大于相同角度下的尾焰辐射。在大气衰减影响下，蒙皮辐射和尾焰红外辐射的最大值均出现在观测仰角45°、方位角90°附近。

太阳光中各光质对植物光合和生理调节效果不同，分波段光强检测是设施农业高效补光的基础.针对现有特定波段光强检测仪器存在价格高及不易扩展等缺点，提出一种新型定波段光照快速检测方法.以红、蓝光为例，通过实验测量计算不同太阳高度角下特定波段光强占太阳光的百分比，并采用Matlab运用最小二乘法进行函数拟合，融合太阳高度角计算公式，建立了特定波段光强在太阳光所占百分比与日期、时间、经度及纬度四个参量之间的多参量耦合模型，通过实时检测太阳光光强快速计算了特定波段光强值.实验证明本方法测量误差小于4.5%，可满足补光系统分波段光强检测需求.

利用modtran大气传输模型对低空信道紫外光传输特性进行分析，研究了近地短距离传输的大气吸收和散射的数学模型。在实验室环境下，系统采用视场角为80°的紫外LED(发光二极管)发射，在传输距离为5~8 m的情况下进行了模拟信号的散射传输测试。结果表明：利用一定的有效散射体，收发俯仰角从10°增加到65°时，能有效实现短距离紫外散射传输。散射体浓度过大对紫外光存在强烈的吸收作用，传输距离将减小，单个紫外LED发射功率低，实际通信应用中，可采用阵列LED来提高发射功率，增加传输距离。