卫星载荷在海洋上探测温室气体时，为获得高精度的气体浓度数据，采用海洋耀斑观测模式，因此实时耀斑位置的准确计算是获得高精度有效数据的必要前提。提出了基于最优线搜索的改进海洋耀斑计算模型，根据WGS-84椭球模型，在二分法搜索满足镜面反射耀斑点要求的基础上，采用最优化中线搜索的思想对算法进行改进，使其更好地符合耀斑点共面条件。经仿真分析，与卫星工具包（STK）仿真结果对比，所提改进模型计算的耀斑位置距离误差显著降低至90 m。

为了解决激光振镜加工中由于数据点集过于密集导致激光在单点停滞时间过长引起激光烧蚀问题, 将原始数据点集经过稀疏化、曲线点集分段、三角二分法贝塞尔曲线拟合数据处理, 转换成由少量直线和曲线构成的实体, 在激光路径输出时, 根据输出放大倍数的大小及曲线曲率大小对曲线进行整体的适应性插补, 从而解决因放大倍数不同引起的数据点过密或过疏的问题, 并通过对前后数据以不同的标刻分辨率进行标刻。结果表明, 在保证拟合后的加工误差不超过2μm下, 解决了数据过密引起的激光烧蚀问题; 在高放大倍数下也具有平滑的加工效果, 具有更高的加工效率和质量。此研究为高密集数据激光加工提供了参考, 在高质量激光加工领域如激光精密刻蚀有良好的应用前景。

针对啁啾(Chirp)信号参数估计的高复杂度和在低信噪比(SNR)下保持高精度等问题, 文章提出了一种改进的Chirp信号参数估计算法。该算法根据当信号能量和周期长度一定时Chirp信号频谱幅度的平方与调频率成反比的特性, 不断地产生已知Chirp信号的共轭与未知Chirp信号相乘, 找到使相乘后频谱幅度平方最大的已知Chirp信号的调频率。为了做到参数估计的高精度, 用修正的幅度插值(M-Rife)算法估计中心频率和修正相乘后信号频谱的幅值。将该算法与短时傅里叶变换(STFT)结合, 首先用STFT估计出调频率的大致范围和信号周期, 然后用二分法代替等步长使改进的Chirp信号参数估计算法在这个大致范围内搜索, 极大地降低了计算复杂度。实验结果表明, 在SNR≥-10 dB时, 该算法估计调频率归一化均方误差(NMSE)要优于分数阶傅里叶变换(FRFT)约1~2 dB, 接近克拉美罗下界(CRLB)。

根据新型舰炮初速可控的特点, 提出了一种基于最大命中概率的射击诸元解算方法。初速可控舰炮增加了弹丸初速作为射击诸元要素。对视距内目标进行打击时, 命中概率与弹丸初速之间存在着非线性变化关系。通过建立弹丸外弹道模型和解命中方程, 进行弹道解算, 并基于黄金分割的概念, 采用二分法求解弹丸初速。该方法以命中概率最大为约束, 可有效进行新能源舰炮**的射击诸元解算。

基于长周期光纤光栅的模式耦合机理, 提出一种快速模拟长周期光纤光栅折射率特性的方法。该方法在计算包层模式的有效折射率时分开计算, 在环境折射率小于包层折射率时采用二分法和分步搜索法结合计算包层模式的有效折射率, 在环境折射率大于包层折射率时采用Nelder-Mead加分步搜索法求解包层模式的有效折射率。在应用谐振波长的决定式求解与环境折射率的匹配的谐振波长时, 采用变区间应用二分法求解而不是传统的逐步搜索法求解谐振波长。数值结果与实验结果做了对比, 两者基本一致。实践证明, 该方法方便快捷, 比一般的方法速度提高7倍以上。

针对2D-Gabor滤波器设计的问题,提出了一种单频2D-Gabor滤波器设计方法。该方法在详细分析了2D-Gabor滤波器中各个参数意义的基础上,通过二分法的思想确定适合虹膜纹理的单一频率ω,再根据其它参数与其关系确定出各个参数取值,从而获得单一频率下的2D-Gabor滤波器。实验结果表明使用设计的单频2D-Gabor滤波器对虹膜图像进行特征提取可以使虹膜识别的识别率达到98.61%以上。使用单频2D-Gabor滤波器不仅可以提高特征提取速度,降低存储空间,同时也利于硬件实现。

针对空间曲面上的激光三维(3D)切割轨迹，提出了一种高效、快速的刀位点离散方法。根据空间轨迹曲线起始点的曲率，按照精度要求可以确定所选曲率圆的初始角度，从而根据几何知识即可确定初始步长。以初始步长为半径建立参考球，并将其与轨迹曲线求交即可获得初始刀位点。为了对刀位点进行优化以提高曲线离散的效率，通过比较弦高差采用二分法进行动态调整参考球半径，在满足精度要求下依次获得优化后的待加工轨迹刀位点。由此开发了激光三维切割自动编程软件，实现了轨迹提取，曲线快速离散以及刀位点法矢获得等功能，可用于激光三维切割加工。

研究如何快速、精确地匹配三基色RGB的比例得到任意颜色的光具有重要意义.提出一种结构简单易于实现的RGB-LEDs配色模型，通过振幅调制电流来改变三基色LED辐射功率，从而调节各基色在混合色中的亮度比例，使得RGB-LEDs能够匹配到任意颜色.同时给出使用该模型进行配色的精确度评价指标.在此模型基础上提出一种基于二分法的RGB配色算法，使得混合颜色的色品坐标能够快速、精确地匹配到指定范围.仿真实验证明了算法的正确性和有效性.该算法收敛速度快，配色精确度高，具有很高的实用价值.

色温和相关色温是LED光源的重要参量。从原始光谱数据到色品坐标(u,v)再到色温和相关色温的计算过程相当复杂,需要一种优化算法来简化计算量。因此,从色温的色度学定义出发,简要分析了直接内插法、逐点法和函数曲线拟合法三种色温计算的经典算法,并分别指出了它们的优缺点,在此基础上提出了二分法这种新的色温优化算法。详细介绍了二分法的基本思想、程序流程等。利用软件编程实现这几种算法,通过普朗克黑体辐射公式计算得到一系列色温的理论光谱和白光LED仪器实际测试光谱,对比二分法和各种经典算法的速度和结果,证明了二分法是一种适合于计算机程序化实现的高精度高速度的色温算法。