针对目前激光选区熔化难以直接成形大尺寸、高强度铝合金构件的问题，对定向能量沉积（DED）连接激光选区熔化成形Al-Mg-Sc-Zr合金的工艺进行研究，分析缺陷分布的位置、形貌以及对力学性能的影响，对比分析定向能量沉积参数以及超声外场辅助下连接试样的微观组织、元素分布和力学性能，并通过热等静压进一步提升力学性能。结果表明：缺陷主要分布在基材与连接区交界的熔合区，密集气孔聚集导致熔合区硬度远低于连接区和基材的硬度，并使整体拉伸性能弱化。在75~150 J/mm²激光能量密度范围内，随能量密度增大，致密度和抗拉强度均提升。采用3000 W激光功率、5 mm/s扫描速率、3.7 g/min送粉速率，得到最高的熔合区硬度、连接区致密度以及抗拉强度，分别为90 HV、90.83%、203.38 MPa。超声外场辅助会促进Al₃（Sc，Zr）强化相的析出并细化晶粒，且能够有效减少气孔的数量和缩小气孔的尺寸。超声后试样的综合力学性能得到显著提升，熔合区硬度为95 HV，致密度为93.06%，抗拉强度为292 MPa，较未加超声时分别提高了5%、2.4%和44%。超声后采用热等静压的后处理方法，可使综合力学性能得到进一步提升，熔合区硬度为160 HV，致密度为99.99%，抗拉强度为405.71 MPa，较未热等静压时分别提高了68.4%、7.4%和38.9%。

为了实现高强度、高致密Al-Mg-Sc-Zr合金的成功制备，基于激光熔化沉积技术制备了不同工艺条件下的合金块体试样，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度仪和室温拉伸等实验方法，研究了水冷条件及超声振动辅助对沉积试样微观组织、孔隙缺陷演变及力学性能的影响规律。结果表明：外部冷却场辅助可以显著提高基板对沉积试样累积热量的传输效率，从而降低沉积试样的孔隙率、提高致密度；超声振动辅助凭借其特有的声流效应与声空化效应，促进了熔池中小气泡的聚集与上浮，孔隙数量明显减少、尺寸明显减小，晶界处共晶相发生细化；在优化的外场辅助条件下，获得了沉积试样的最优力学性能，其屈服强度、抗拉强度、延伸率、显微硬度分别为234 MPa、385 MPa、17.1%、125.84 HV（加载载荷为1.96 N）。

以像增强器为核心成像器件的微光夜视技术一直是国内外重点发展的关键技术，广泛应用于军用夜视领域。直接对比分析不同型号像增强器输出图像特性的评测方法是评价像增强器成像性能最为直观的重要维度，但由于像增强器为直视型成像器件，带来野外实验光路搭建、多路视频同步录制、不同外型尺寸像增强器适配性等多方面的挑战。因此，本文研究了外场微光像增强器成像效果对比评测方法，研制了包含双像增强器成像光路、低照度 CMOS成像光路与激光测距机的光轴平行对比评测系统，可实现同时观察和多路像相机的成像数字视频的采集；系统可便捷地适配安装多种不同外型尺寸、不同供电方式的典型像增强器，同时包含激光测距功能，可测量观察目标的距离；在上位机软件中集成多个无参考图像质量评价指标，可通过数字图像处理技术辅助观察者判断不同型号像增强器成像效果的优劣。实际外场测试实验表明测评系统方便可行，能够反映不同成像光路的成像效果，可反馈指导像增强器生产制造工艺的进一步优化，促进微光夜视技术的发展。

聚合物稳定液晶(Polymer Stabilized Liquid Crystals, PSLCs)是一种含少量聚合物网络的液晶-聚合物复合材料, 凭借良好的光学性能及外场响应性, PSLCs可被用作电子纸、调光膜、传感器等器件。近年来, 随着能源供应的紧张以及保护环境的实际需求, 调光膜的重要性逐渐被凸显。PSLCs调光膜作为其中的一个重要分支, 根据响应方式的不同其又可分为多种类型。为了进一步改善PSLCs调光膜的光学性能, 丰富其外场调控性, 研究者从纳米粒子掺杂、染料掺杂以及聚合物网络结构改进等方面入手开展了许多研究。本文主要对近些年基于聚合物稳定液晶材料的智能调光膜领域研究进展进行了系统总结, 并对未来PSLCs调光膜的发展趋势做出了展望。

纳米颗粒物是大气颗粒物的重要组成部分, 对大气环境、气候变化以及人群健康有着重要的影响。纳米颗粒物物理化学特性, 特别是化学组成, 在其中起着重要的作用。总结了国内外主要的纳米颗粒物化学成分测量技术, 重点介绍了不同测量技术的工作原理和相关仪器的典型结构, 并结合大气环境研究中的应用实例, 分析了不同测量技术的应用范围及优缺点, 最后展望了纳米颗粒物测量技术及应用的发展方向。

目前, 制导**系统导引性能评估主要采用室内仿真和实弹射击方法。但是, 受模拟条件的限制, 室内仿真存在目标瞬变作用机理描述不足及过程复现可信度低等难题; 而外场实弹射击则存在试验样本量有限, 目标环境设定单一且射击条件无法保证一致性的问题, 难以全面考核出**系统对环境和干扰的适应性。针对这一问题, 提出了一种介于室内仿真与外场实弹试验之间的中间验证考核方法, 在接近真实复杂战场环境条件下, 构建了制导**系统的可视化动态测试平台, 获取导引头探测、识别和跟踪目标过程的同步、实时可视化观瞄图像, 提取目标信息并实现导引性能评估。这种方法在靶场环境下针对实际靶标目标进行静态、动态跟踪试验, 能够为激光、毫米波、电视以及红外等不同制导模式的导引头系统进行集成试验与测试, 可为室内仿真提供目标背景的直接驱动数据, 提升仿真逼真度;同时, 也可多次重复考核导引环节的关键能力, 弥补实弹射击试验数量的不足, 为**系统研制过程提供了一种全新的测试验证手段。

地基红外辐射测量设备往往被用来测量高速飞行目标的动态红外辐射特性。本文研究了计算飞行目标红外辐射特性的工程化算法。首先阐述了外场红外标定的意义, 指出了外场标定与室内标定的不同。给出了平行光管标定能量传递过程、外场标定试验过程、标定数据处理方法以及影响因素。然后分析了飞行面目标辐射亮度以及点目标辐射强度计算方法, 提出了适用于外场数据处理的工程化算法。最后根据实际工作经验总结分析了进行外场动态飞行目标红外辐射特性计算时存在的难点。

全天时星敏感器技术可以将星敏感器的应用推广到临近空间飞行器如平流层飞艇和高空气球等平台, 是星敏感器未来发展的一个重要方向。由于白天受到强烈的大气背景辐射的影响, 可见光波段星敏感器的探测能力显著受限。大气背景辐射在短波红外处的强度迅速降低, 因此利用短波红外成像系统在0.9~1.7 ?滋m波段下进行恒星探测成为研究全天时星敏感器技术的一种有效可行的方案。为了系统地分析并验证短波红外全天时星敏感器的可行性, 文中在分析全天时星敏感器探测模型的基础上, 重点讨论了短波红外探测器噪声对星敏感器探测能力的影响并基于探测模型确定了20 km高度处全天时星敏感器的光学参数。基于短波红外探测器研制了全天时星敏感器原理样机, 结合地面处的观星实验, 测试了原理样机的探测性能并验证了全天时星敏感器探测模型的正确性。