针对斜轴式天文望远镜传统机架中的非垂直轴系结构会导致像场旋转, 从而影响天文望远镜指向和跟踪控制的问题, 研发了新的45°斜轴式天文望远镜机架。设计时, 选取太阳为跟踪目标来搭建硬件机架驱动控制系统; 利用图像传感器实时捕获目标, 经数字信号处理(DSP)芯片精确解析目标质心, 通过图像消旋解耦出方位与斜轴两方向的偏差。然后, 结合模糊控制与神经网络的各自特点, 设计了单神经元模糊自适应PID控制算法实施偏差调节, 以实现对目标的定位与跟踪。实验结果显示, 该驱动控制系统的水平与斜轴方位的跟踪偏移误差均在±2 pixel以内, 水平指向偏移误差均值为0.123 2°, 俯仰指向偏移误差均值为0.155 3°。得到的结果表明该驱动系统鲁棒性强, 能够克服斜轴机架像场旋转导致的控制问题且满足精度要求。

提出一种针对单相机、斜光轴测量条件下，基于摄影测量校正的二维数字图像相关法(DIC)。变形前，在被测物表面粘贴不少于3个控制点（圆形标志点），通过摄影测量技术得到控制点的三维坐标，利用控制点的三维坐标及其在图像上对应的二维坐标，通过空间后方交会法得到斜光轴相机的三维空间方位，拟合控制点的三维坐标得到控制面。变形过程中，对于数字图像匹配得到的每一个相关图像点，通过其投影射线与控制面相交得到其对应的三维点坐标。该方法不仅可以校正由于相机光轴倾斜引入的测量误差，而且可以直接、准确得到三维空间位移而不是像素级位移。通过与已有的三维DIC对比，该方法的位移测量精度优于0.04 mm，应变测量精度优于0.5%。