为了减小装配误差，解决自动装配过程中强迫装配、装配不到位等问题，设计了基于光纤传感的调校系统。该系统由光纤传感阵列、解调模块、调校控制机构组成。提出了应变分布解算模型，推导了波长与位置偏差的函数关系，仿真分析了工件应变敏感区域的分布特征，量化了应变与位置误差的映射关系。实验采用可调施力结构对系统应变监测量进行标定，采用视觉测量对系统位置偏差量进行标定。实验结果显示，位置偏差与波长变化呈线性映射关系，验证了依据波长反演装配位置偏差的可行性。与视觉测量的标准值相比，该系统的位置偏差平均相对误差为8.6%。由此可见，该系统具有实时、精确反演工件应变场的计算能力，在自动化装配中具有很好的应用前景。

针对双波长空间激光授时系统受大气折射率分布的影响而产生授时偏差的问题,利用实测气象数据建立了大气折射率分布对授时偏差的影响模型。以该模型为基础分别仿真研究了在地面终端捕获模式和星上终端捕获模式下双向链路不对称时延差和收发终端位置偏差随不同地区、不同月份和不同天顶角的变化规律。结果表明:大气压强越低,大气温度越高,不对称时延差和收发终端位置偏差越小;星上终端捕获模式下的授时偏差达到百皮秒量级;地面终端捕获模式下的授时偏差达到纳秒量级,通过进一步双向精密对准可将其减少到十皮秒量级。在卫星过顶时间内,不对称时延差和收发终端位置偏差随天顶角的变化而变化,并且存在地面终端地理位置的差异,需实时校正并消除不对称时延差和收发终端位置偏差。

太赫兹时域光谱技术可以快速准确地提取材料在太赫兹波段的光学常数。 然而, 其各组成部分在控制精度、 响应误差、 系统噪音以及实验操作、 数据处理等方面的误差, 将影响系统对材料光学常数提取的准确性。 基于透射式太赫兹时域光谱系统的测量原理, 分析了系统延迟线位置偏差对提取材料复折射率准确度的影响, 建立了误差在样品测量过程中的传递模型, 并利用MATLAB仿真了误差对提取样品复折射率影响。 结果表明, 样品折射率和消光系数的不确定度受到了系统延迟线位置偏差的影响, 且系统延迟线位置偏差越大, 样品的复折射率提取的不确定度也就越大。 同时, 相比消光系数, 延迟线位置的偏差对样品折射率的不确定度具有更大的影响。 该模型具有一定的实际意义和理论参考价值, 可分析系统延迟线位置偏差对太赫兹时域光谱系统提取材料光学常数不确定度的影响, 为优化太赫兹时域光谱系统提供理论指导。

针对传统激光对中方法数学模型复杂、求解困难的不足, 提出一种基于聚焦物镜与PSD的激光对中测量方法。该方法利用光学系统中视场与焦距的关系以及相似三角形的原理得到不对中的角度偏差和平行偏差, 测量原理简单, 求解方便。实验结果表明, 当平行偏量和角度偏量的测量范围分别为0.5 mm~1.5 mm, 0.047 7°~0.143 2°时, 平行偏量测量误差范围为0.035 mm~0.207 mm, 角度测量误差范围为0.000 2°~0.012 8°。最后对系统测量误差进行分析并提出一种消除安装误差影响的方法, 给出了计算公式。

基于小口径和瞬时大视场激光制导**平台的要求, 提出了一种小型捷联折射式离焦光学探测系统方案。该方案根据捷联式激光半主动目标探测模型和理想离焦光学系统模型得到激光制导理想光学系统参数, 并以此参数为基础, 使用ZEMAX软件进行优化, 设计了工作波长为1 064 nm的离焦光学探测系统。该系统临界有效探测半视场为5.89°, 临界探测半视场为13°, 长径比为1.27, 较好地解决了整流罩引入的像差问题, 并且光斑重心位置与目标位置偏差角存在线性关系。验证实验结果表明该离焦光学探测系统误差小于0.15°, 满足大视场下目标位置偏差角探测的要求。

以目前国内研制的多光源太阳模拟器光学系统为研究对象,采用数值计算和软件模拟相结合的的方法对太阳模拟器光学系统光源存在不同空间角度偏差时光斑汇聚形式和汇聚效果进行了分析,确定光源允许产生的最大位置偏差,并依据研究结果指导光斑的调节.结果表明,太阳模拟器光源的空间位置是影响复合光斑形状和能量分布的关键因素,可为太阳模拟器光源调节系统的设计、光斑数据分析和关键零部件加工精度的确定提供参考.

在复杂的测控、发射、跟踪等系统的制造和使用中,分系统或部件间的安装位置偏差会影响控制、跟踪、发射的精度和系统其他指标测量结果的准确性,因而需要进行测量和校正.提出了基于视觉图像定位光斑中心的轴偏角测量方法,并基于LABVIEW虚拟仪器平台构建了机器视觉测角系统.以某大型**系统为测试平台,对不同属性的轴(如发射轴、瞄准轴、激光指示器轴、制导中的测量基线等)进行归一化测量和校准,得到了满意的效果.