针对光学遥感图像目标检测中存在的精度低及忽略目标方向性的问题，提出了一种基于改进YOLOv5m的遥感图像旋转目标检测算法。首先，融合注意力机制模块提升模型对重要特征的提取能力；其次，在特征融合模块部分考虑各节点特征融合的贡献度，并增加同一特征尺度的跳跃连接；最后，针对旋转检测中存在的角度边界问题，使用密集编码标签对角度进行离散化处理。实验结果表明，所提算法在DOTA数据集子集上的检测精度达到了82.75%，在小幅降低模型计算量的情况下，较原有YOLOv5m提升了11.73个百分点，同时在HRSC2016舰船数据集上也取得了88.89% 的检测精度。即该算法能有效提升光学遥感图像旋转检测的精度。

针对模型未知的空间非合作旋转目标的模型重建和位姿估计问题, 利用激光雷达采集的3D点云, 提出一种基于位姿图优化的SLAM技术框架, 以解决跟踪过程中产生的累积误差问题。首先, 根据迭代最近点(Iterative Closest Point, ICP)算法计算相邻关键帧之间的相对位姿信息, 通过位姿跟踪方法获得当前关键帧的位姿, 由此构建跟踪航天器的相对位姿图; 采用GLAROT-3D(Geometric LAndmark relations ROTation-invariant 3D)全局描述子检测闭环, 并将闭环约束添加到位姿图中; 最后采用基于位姿图优化的方法进行位姿调整, 并更新模型点云。在仿真实验中, 噪声标准差达到100 mm时, 姿态测量误差小于2°; 在地面实验中, 姿态测量误差小于2.5°, 并较好地重建了目标的点云模型, 算法的精度及抗噪声能力基本满足非合作目标相对位姿测量的任务需求。

提出了一种基于射频直线加速器的多脉冲X光照相系统, 有望用于材料动态性能诊断等流体物理动力学研究。基于射频加速器的特点, 该套照相系统能够产生时间跨度10 μs以上、数个脉冲间隔可调、脉宽为几十至一百ns的脉冲电子束, 产生电子束束斑半高宽尺寸小于1 mm。通过蒙特卡罗模拟程序Geant4, 分析计算了特定的几何布局以及不同厚度及电子束束斑条件下, 电子束打靶后在靶中的能量沉积, 靶中的电子束散射对X光焦斑的影响, 以及1 m处的照射量, 探讨了这套X光照相系统的应用可行性。结果表明, 在30 MeV,400 nC电子束轰击厚度为1 mm的靶条件下, 1 m处照射量约为9.1 R, 靶厚在1~2 mm范围内并未引起X光焦斑的明显增大。较小横向尺寸的电子束会引起靶体局部升温严重, 将会制约脉冲数量; 采用旋转靶能够提升脉冲数量, 通过分析二维旋转靶的应力, 分析了靶材升温以及钽/钽合金屈服强度对脉冲间隔的限制作用。

针对旋转目标视线角和角速度的特征识别问题, 基于激光散射理论, 分析了可见光波段激光中旋转对称目标动态特性, 设计了多姿态旋转运动目标的时序散斑测量光路.研究结果表明: 采用多幅图相关函数计算方法对时序图进行处理,得到了不同视线角和角速度的动态散斑归一化时间相关函数曲线.给出了目标范围为0.5r/min~6r/min角速度, 范围为20°~90°视线角与时间统计特性的关系.

旋转靶标是一种室内检测光电经纬仪跟踪性能的常用设备。本文介绍了旋转靶标的基本组成结构和影响靶标运动特性(方位俯仰角速度、角加速度)的基本参数, 应用球面三角几何建立了旋转靶标的方位俯仰角坐标方程。依据方位俯仰角坐标方程分析靶标的特性参数对靶标运动特性的影响, 说明旋转靶标存在运动特性与实际跟踪目标特性不一致的问题, 得出应用旋转靶标评价光电经纬跟踪性能是不全面充分的结论。