针对精密测角算法标定线阵相机内方位元素时仅标定一维方向的主点坐标及畸变, 导致该标定算法适应性及精度受限的问题, 提出了一种线阵相机二维高精度内方位标定方法。首先, 分析了线阵相机内方位元素模型, 然后, 针对该模型提出了一种基于二维转台的二维标定方法, 并给出了详细的标定步骤及数据处理方法, 最后, 将本文提出方法的标定结果与精密测角算法的标定结果进行了对比, 结果表明, 本文提出的标定方法的重投影误差为0.34 pixel, 相比于精密测角算法的1.25 pixel, 显著提高了标定精度, 且标定时不需要进行对准、调平等操作, 标定过程操作简单。

为了提高空间相机次镜Stewart型调整机构的定位精度, 需要完成机构的精密标定。针对6-PSS Stewart机构, 首先依据最小二乘原则, 利用驱动残差构建了参数标定模型。其次为提高标定优化问题的全局求解精度, 采用自适应路径(Variable Step Adaptive, VSA)及限界处理对单纯形布谷鸟算法进行改进, 并应用于标定优化问题求解。数值仿真表明其求解能力并优于单纯型布谷鸟算法。最后, 为保证标定的全行程有效性, 规划了包含位姿六元素的试验数据采样方法。实验结果表明, 经过该方法标定后, 位姿采样点处最大位移误差由19.97 μm降为9.68 μm, 最大转角误差由123.84″降为最大8.86″, 在非采样点处最大误差与采样点处在同一量级水平。基于上述模型、算法和采样位姿规划的标定方法可有效提高定位精度, 且标定结果在全行程区域内有效。

为克服常规雷达精度标校采用真值雷达或者加装GPS的飞机实飞的方式而产生的数据量有限,而且成本高、容易受天气制约等缺点,提出了一种利用光电跟踪标校系统来进行雷达精度标校的方法,并对该标校系统的主要性能指标数据精度进行了深入分析及实际瞄星验证,试验证明该方法能为雷达标校提供较高精度的真值,并具有使用方便,受天气制约较小等优点。

光电轴角编码器作为一种精密测角传感器,其测角精度受到多种因素的影响,其中轴系晃动是影响其精度的主要因素之一。为了研究编码器轴系晃动的规律,利用多种检测方法对轴系晃动进行检测,利用傅里叶谐波数学模型对测量结果进行分析,并结合编码器测角精度检测结果,发现测角精度与轴系晃动的低频谐波之间存在固定的函数关系,采用这种关系可以补偿编码器的测角误差。利用这种方法可以在编码器内部或在线的方式进行实时误差补偿,从而达到提高编码器测角精度的目的。这对相关仪器的测量精度的提高起到一定参考意义。

High accuracy of target aiming and positioning is required in the study of the inertial confinement fusion (ICF). A system based on the chamber center reference system, the target positing system and the target alignment sensor is designed. The finite element method is used for analyzing the static deformation and transient stability of this system, and it proposes a calibration method of the high resolution parallel light pipe to achieve the system coupling precision. It achieves target aiming and positioning precision better than 12 μm of the SG-II updated laser facility. Through the SG-II updated laser facility single laser beam across the Φ 800 μm hole target, the perforation efficiency is 97.5%. This provides a solid foundation for high accuracy targeting of the follow-up physical experiment′s requirement.

惯性约束聚变(ICF)研究中对实验靶的瞄准和定位具有很高的精度要求，设计了一套基于中心辅助参考系统、靶定位系统和靶准直器三个单元组合的技术方案，借助有限元法分析了系统静态变形和瞬态稳定性，提出了束靶耦合的高分辨率平行光管精密校准方法，实现了神光II升级装置优于12 μm的靶瞄准和定位精度。该方案使得装置成功实现了Φ800 μm实验靶单路激光97.5%的穿孔效率，为后续相关物理实验的高精度靶瞄准和定位奠定了坚实的基础。

对地球模拟器进行光学精密校准是保证双圆锥扫描红外地平仪单机地面性能测试的必要前提。采用两台电子经纬仪建立三维坐标实时测量系统, 实现对双圆锥扫描红外地平仪地球模拟器的精密光学校准。根据理论设计值作为参考值, 与实际测量值进行比较, 反复放样测量, 进而调整地球模拟器的冷热边界, 调校精度可使地球模拟器边界特征点坐标的定位误差控制在 0.2 mm之内。高精度位置控制保证了双圆锥扫描红外地平仪高精度的噪声等效角性能测试, 可以保证噪声等效角 (3σ)控制在 0.07°以下。

基于惯导系统的误差传播特性和轴向陀螺对经纬度误差的影响规律，提出了精确校准轴向陀螺漂移的方法以解决在单轴旋转惯导系统中单轴旋转只能自动补偿与转轴垂直的陀螺漂移，不能补偿轴向陀螺漂移的问题。首先，介绍了单轴旋转惯导系统自动补偿的基本原理。然后，在静基座的条件下分析了轴向陀螺漂移、初始方位和姿态角误差、初始速度误差等对经纬度的影响规律。提出了一种利用经纬度误差作为观测量，采用最小二乘法对轴向陀螺漂移进行精确校准的新方法。最后，利用激光陀螺单轴旋转惯导系统进行了静态导航试验和跑车试验。实验结果显示，该方法对轴向陀螺漂移的辨识精度达到0.000 5 (°)/h，系统的定位精度优于1 nm/72 h。该方法能够有效地辨识轴向陀螺漂移，使系统达到较高的导航精度，具有很强的工程实用价值。