光电装备伺服系统因减速制动会产生反馈能量, 生成泵生电压从而引发电源过压保护等一系列问题, 采用传统的能量耗散方法难以有效解决。针对反馈能量引发的泵升电压问题, 从伺服系统的软、硬件两个方面进行了研究与分析, 探讨了伺服系统的反馈能量作用机理, 从伺服供电电源、伺服驱动电路、控制参数等方面提出了几种处理反馈能量、解决泵升电压问题的有效方法。提出了一种新的送零控制方式, 泵生电压抑制率达74.7%。基于一种全桥式驱动电路, 利用反馈能量实现了电机快速制动, 并同时消除了泵升电压。对光电装备伺服系统的调试、试验工作, 具有实际工程指导意义。

针对结构光测量时手工调节相机参数易导致图像质量的随机性，进而导致标定精度的下降及调参环节重复繁琐的问题，提出了一种结构光测量的相机标定自适应调参方法。首先，设计了一套相机自动调参装置，根据三个调参环调节时的图像变化机理，选取标定板面积占比、图像清晰度及图像对比度三个参数，分别定义焦距调节环、对焦环及光圈调节环。其次，为实现相机的高精度标定自适应参数调节，针对传统Brenner函数的缺陷，通过一种改进的Brenner自动阈值函数，实现对图像清晰度的精确快速对焦，并对标定板图像感兴趣区域的前景与背景进行分割，计算图像对比度，根据标定的重投影误差，确定标定相机的最优调节区间，以自适应调参搜索控制方法进行标定参数调节。最后，为提高自适应标定调参时电机的搜索定位速度，建立了调参函数模型，并通过物距及像素长度自适应计算焦距。三维测量调参实验表明，相比于手工标定，基于提出的调参方法能在5 s内实现自动调参，且重投影误差减少66.57%。

有源区载流子浓度变化导引的折射率变化是许多新型光通信器件的工作机理, 对量子线材料折射率变化偏振相关性的研究有利于改善器件的性能。首先分析了线区材料组分、垒区材料组分、柱状量子线直径和载流子浓度对量子线材料TE模和TM模折射率变化的影响。以此为基础, 提出了一种实现量子线材料折射率变化低偏振相关的多参数调配方法, 并设计出C波段(1 530～1 565 nm)内折射率变化低偏振相关(<1%)的InGaAs/InGaAsP量子线材料, 表明该多参数调配方法对量子线材料折射率变化低偏振相关的设计具有指导作用。

针对传统的光电探测系统大多只根据单一的专项任务进行设计, 无法兼顾不同任务探测识别的需求, 提出了一种基于测量数据的自适应智能光电探测系统的概念。阐述了针对不同任务需求, 在轨实现测量数据的处理分析, 自适应修正系统参数的方法。重点介绍了系统参数案例库的建立, 利用傅里叶分光技术判断场景目标, 自适应选择工作波段的方法。针对面目标和点目标探测, 分别利用清晰度评价函数和综合信噪比作为调参依据, 形成调参反馈, 自适应调整光学系统口径、增益、焦距和积分时间等参数, 达到最佳成像模式, 实现多种类不同目标探测和识别的需求。

为提高遥感图像质量，对航天遥感相机系统进行了优化，并提出一种航天遥感相机参数优化方法。在航天遥感相机中设计动态钳位电压值并在航天遥感相机前加装大尺度面阵测光相机，在航天遥感相机推扫某一区域前，测光相机通过低曝光参数和高曝光参数获取该区域图像，实测当前区域的高辐射亮度和低辐射亮度。将高辐射亮度与低辐射亮度的差值设为航天遥感相机的饱和亮度，解算航天遥感相机的曝光参数，并将实测低辐射亮度值设置为钳位电压值。随着卫星的转动，航天遥感相机采用上述曝光参数和钳位电压值完成该位置区域的成像，实现航天遥感相机参数自动调整。地面验证实验表明，通过优化航天遥感相机系统，可在成像前去除大气对灰度层次的影响，提高图像辐射分辨率。根据实验结果统计，图像的灰阶范围可提高80.7%，图像熵显著提升。该方法能够根据当前场景内容充分利用成像系统的动态范围，提高图像的灰度层次和图像质量。

空空导弹采用变结构导引律攻击大机动目标时存在视线角速率易发散和变结构参数项不易确定等缺点。针对上述问题，在变结构控制理论的基础上，提出一种基于变指数趋近律的参数自适应变结构三维导引律，利用多输入多输出RBF神经网络对变结构参数项进行在线调整。仿真结果表明，该导引律能有效削弱变结构控制的抖振，进一步提高导引精度，具有很强的自适应能力和鲁棒性，满足空空导弹战术指标要求。

针对导弹采用变结构导引律攻击机动目标时，容易引起视线角速率抖动的问题，在变结构控制理论的基础上，利用RBF神经网络具有自主学习的能力，提出了一种基于RBF神经网络的变结构趋近律参数项在线自适应调节的三维导引律，克服了导引过程中变结构趋近律参数项不易确定的缺点，从而降低变结构控制的抖振，提高了导弹的命中精度。仿真结果表明，该导引律有很强的自适应能力和鲁棒性，满足导引要求。

概述了当前航天光学成像遥感器在对地、对天观测的多个领域的应用现状，给出了国外著名高分辨率商业卫星的性能指标，归纳了在轨和即将发射的太空望远镜的工作参数，展望了以更高的地面分辨率、更宽的地面覆盖和更高成像质量为目标的高性能光学遥感器的发展方向。依托大型光学成像平台的模块化技术和天地一体化设计为代表的综合性光学遥感器，阐述了实现自动识别和在轨参数自动调整的智能型光学成像遥感器的可行性、环境条件和技术要求。总结了目前在航天光学成像遥感器设计中大口径、主动光学波前探测和在轨智能处理等方面的关键技术和实现难题，提出了可实现的研究思路和未来的发展前景。