基于激光测量原理及微纳相机特征, 提出了一种新的微纳遥感相机在轨指向标定方法.该方法采用光路复用和焦面复用技术, 实现了标定装置与相机系统的一体化光机电集成,可对每景遥感影像进行实时标定.将某新型微纳遥感相机作为仿真验证平台, 对本文提出的微纳遥感相机在轨指向标定方法进行验证.仿真结果显示, 使用该方法微纳遥感相机自身光轴指向标定精度不超过0.2″, 满足相机影像无控制点下平面定位精度30 m的指标要求.原理样机的研制及标定结果进一步证明了该项技术的原理与实践的可行性.该技术具有提升微纳遥感卫星定量化应用的价值.

为提高星敏感器的星图预处理速度，减少嵌入式资源消耗，提出了一种并行流水线算法。剔除了星像点本身对背景噪声标准差（噪声水平）和均值两个特征值估计的影响，建立了是否开展滤噪的准则，确定了星图噪声的提取阈值，保证了质心定位精度。将星图缓存量降低至两行数据，用100个移位寄存器记录连通域标号，解决了嵌入式资源浪费和连通域溢出问题。仿真结果表明，50M速率输入的496×496星图流水处理完成后延迟10μs便可实时输出需要的亮星数据，使用的存储器和寄存器资源不到80kB。加入背景电平和高斯噪声后，在信噪比大于1的条件下质心精度优于1/23像素量级，验证了并行流水线的实时星图预处理算法的有效性，有助于提高星敏感器数据输出率及抗动态性能。

昆虫复眼由成百上千个小眼组成，具有大视范围内的快速识别能力.本文仿昆虫复眼的快速定位特性，提出一种基于小眼视场交汇空间分区的动目标位置快速估计法.根据探测器阵列组合与空间视野范围的对应关系建立参量方程，参量为检测到动目标时探测器阵列的组合方式;模拟探测器阵列与运动目标，验证定位算法的快速估计能力;最后通过阈值比较获得检测到目标的探测器组合方式，求解参量方程实现目标定位.对定位计算结果与实际模拟距离进行比较，结果表明该算法能够实现不同大小目标在不同运动轨迹下的位置估计.

在未知的环境中，自主水下航行器（AUV）运动未知的情况下，采用单目视觉不能对路标进行完全定位，存在尺度漂移。针对这种情况，研究了融合声纳测距信息的AUV定位方法，建立了AUV的运动模型，路标的初始化模型及相机的测量模型，采用扩展卡尔曼滤波对AUV位置进行估计；为了提高定位算法的实时性，提出了基于预测的特征匹配与误匹配点去除算法，既提高了匹配的效率，又提高了匹配的正确率。实验结果表明，该算法定位较准确，实现了AUV的三维定位。

为使观察者能够直观地审视空天地间实时、立体的态势，提出了将二维和三维态势显示有机结合、互为补充的实时可视化展示系统开发思路。详细描述了系统设计要求，设计给出了系统总体功能框架；建立了系统的层次化结构；重点论述了系统设计中的几项关键技术问题，包括利用AgConnect API接口函数实现实时数据驱动，通过多种手段解决诸如无法加载纹理贴图等问题；采用滑动式窗口检测的方式设计开发异常值数据预处理程序，基于坐标变换原理实现传感器对动态对象的实时跟踪。在某次信息战装备的对抗训练中成功检验和应用了该系统，展示了其优越的性能。该系统的实现，为更广领域的应用提供了基础平台，具有广阔的应用前景。

在实时网络中，受到突发度等指标约束的流量特性是最坏情况下服务质量保证的关键因素之一。采用时间自动机对流量进行模拟，可以反映在到达曲线的组合约束下流量的不确定性。采用硬件描述语言对相应的时间自动机形式化模型进行转换，研究了硬件逻辑与时间自动机模型的对应方法，利用可编程阵列芯片并发运行的优势，充分体现了时间自动机之间的并发行为，用于进行硬件在回路测试。采用此方法构成流量特性模型的转换接口，并采用硬件描述语言实现，经过在典型测试用例下的仿真测试，发现该装置能够根据模型参数对于虚拟链路的流量特性进行约束，模拟生成综合化网络中的实时通信流量，说明了该硬件模拟方法的可行性。

航路实时显示是航空电子综合显示控制系统的一项重要功能。本文提出的航路实时显示算法，对越过显示屏幕边界的航路进行裁剪处理，解决了对越界航路进行显示引起的航路显示混乱问题，提高了航路动态显示的实时性、稳定性和连续性。

概述了一套基于LabVIEW而搭建的半导体光致发光扫描系统.充分考虑扫描过程中由于外延片荧光信号过于微弱、不均匀背景光噪音可能产生的光谱采集失真以及随后分析谱图所存在的物理参量读取误差等因素, 通过扣除背光源、隔离样品、高斯拟合等方式对测量过程进行优化.同时依托LabVIEW自身强大的仪器控制能力, 如调用动态链接库与ActiveX控件实现了对光谱仪和平移台的通信与控制, 结合其良好的数据分析及显示能力, 实现了对外延片测量、读取、分析处理以及实时显示等过程的自动化整合, 准确高效地提取出样品空间分辨的光致发光特性如峰位、光强等.最后初步分析了所用外延片的发光均匀性, 得出波长分布与生长温度分布基本一致, 肯定了保持生长腔内温度均匀一致的重要性.该系统不仅界面友好、简单易操作、实时性强、智能化高且搭建简单易行, 极大地降低了成本, 方便研究人员进行快捷准确的测试.

为了获取具有较大视场的图像数据，设计了一种基于线阵CCD的高分辨率周视图像实时采集系统。完成了系统各硬件电路的模块设计，并采用VHDL语言编程设计了TCD1209线阵CCD驱动时序及A/D转换等控制时序。提出了基于VC多线程技术的线阵CCD图像动态实时采集的新方法，并详细介绍了在Visual C++6.0 环境下，实时图像采集应用程序的实现过程。软硬件仿真与调试达到了预期的要求，完成了周视图像的实时采集，实验结果表明该方案具有一定的可行性。

在缺陷检测系统中，图像数据量庞大直接影响系统的成本和实时性。针对此问题，对缺陷图像实时检测技术进行了研究。首先，根据材料缺陷含量少的特点研究了图像压缩方法；采用图像压缩方法设计了数据封装格式，通过计算可知此封装格式最大数据压缩比可达2560.0；利用以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的下位机硬件和上位机软件实现了此技术；实验证明此技术能够去除冗余背景信息，实时获得缺陷图像，具有数据压缩比高，硬件成本低等特点。