战术数据链作为信息传输、共享的网络链路,能够最大程度发挥出战术系统的效能并提高**平台的作战效能。研究了基于数据链和机载多传感器的融合跟踪。根据数据链、雷达、光电传感器的特点进行分析, 首先通过滤波外推算法进行时间配准, 并运用集中扩维融合算法进行目标融合跟踪, 使用数据链单独滤波、雷达单独滤波与融合滤波进行对比仿真。结果表明, 使用融合算法的数据链和机载多传感器对目标跟踪具有更好的效果。

为了实现工业现场中对机器人工具坐标系进行快速高效地校准, 同时提升坐标系的校准精度, 提出了一种机器人工具坐标系快速校准方法, 搭建了校准系统和实验平台。对校准系统的校准测量速度和精度进行了测量和研究。该校准方法使机器人按照预定圆周和直线的轨迹进行运动, 运动时统计该系统在光电传感器中出现的时刻, 得到工具坐标系偏斜的位置。本文分析了光电传感器由于装配工艺的原因无法形成直角坐标系而引起的误差, 同时根据坐标系转换原理, 对此项误差进行分析。最后实验结果表明: 机器人工具坐标系的校准精度为±0.5 mm, 恢复时间为15 s。该结果满足汽车生产线对于精度和效率的要求, 能够快速有效地对机器人工具坐标系进行校准。

针对高压电力设备局部放电的监测需求, 结合放电光谱的紫外波段分布特征, 提出一种基于SiC基光电传感器的放电监测方法, 并进行了系统设计, 重点给出模拟电路模块、以FPGA为核心的数字电路模块和识别定位软件的设计思路和方法。通过实验测试, 验证了基于SiC基的放电探测系统能够实现对局部放电现象的准确探测和放电方位的识别。克服了以往监测设备体积大、易受干扰、成本高, 只能判断有无, 很难判断方位的问题, 为电力系统局部放电监测提供了新的技术手段。

色散镜头是光谱共焦位移传感器的核心部件, 轴向色散与波长之间的线性度直接影响系统的测量精度。研究了轴向色散与玻璃材质之间的关系, 结合透镜组光焦度分配公式, 分析线性色散产生条件, 设计了一款色散镜头; 使用ZEMAX进行仿真优化, 镜头在500~700nm工作波段范围内, 色散范围约为150.34μm, 轴向色散与波长线性度通过一元线性拟合分析, 判定系数达0.9972, 镜头分辨率较高, 配合现有的光谱仪使用, 传感器分辨率可达纳米级, 满足高精度测量要求。

提出了一种利用表面刻有周期性规则图案的陀螺转子进行非接触式角度测量的方法，这种方法利用光电传感器读取陀螺转子表面的图案信息，从而实时测量陀螺转子的偏转角。介绍了这种测角方法的原理和测角装置的结构，并建立三维几何模型，详细推导了测角方法的角度解算算法，得到了陀螺转子在无偏转、一维偏转及二维偏转三种情况下的偏转角与光电传感器测得的陀螺转子表面图案信息之间的关系曲线或曲面。计算结果表明，两个正交方向的光电传感器共同探测,即可得到陀螺转子的偏转角及偏转方向，其结果唯一，且测角范围大于30°。该测角方法可用于静态测量和高速动态测量。

提出了一种低成本、高精度的阳光自动跟踪系统。采用由光敏电阻组成的感光器进行定位, STC12C5A60S2单片机进行双轴控制, 用小范围跟踪、大范围寻找的方式实现二维自动跟踪。系统跟踪时间长, 在一年四季的早晚日出、正午、雨天时段均能稳定工作, 跟踪精度达到0.1°, 解决了太阳光时变性问题, 提高了太阳能利用率。目前已成功应用于某隧道太阳光增强照明系统中。

研制了一种新型的激光烟雾浓度检测系统，可实现烟雾浓度的实时定量检测。通过侧向散射式光学设计和以数字信号处理器为核心的信号处理电路设计，得到了激光通过烟雾后透射光强和散射光强之间的线性关系。根据此线性关系将散射光强转换为透射光强，进而计算烟雾浓度，降低了运算复杂度，同时解决了低浓度烟雾的检测问题。最后将本系统与现有产品相比较，结果表明，该检测系统结构简单、稳定性和实时性好，具有良好的经济效益。

为了控制某一环境下光的强度, 提出了输出光强恒定的液晶自动调节系统, 并对系统的原理及功能进行了研究。介绍了液晶电光调制原理及光电传感器和单片机控制原理。对系统的开发进行了阐述, 详细介绍了构成系统的每一个模块的结构及工作原理。该系统具有以下4个功能: 维持特定空间光照强度不变, 调节特定空间内的光照强度, 显示当前工作状态, 测试液晶盒电光特性曲线。该系统适用于恒定光强环境和由光能转化的恒温系统。