针对无人机（UAV）着陆时机身相对于着陆点的精确位姿参数的需求，设计了一套基于日盲区紫外成像的无人机自主着陆引导系统。利用日盲区紫外成像技术对典型特征的紫外信标点进行成像，基于摄像机透视投影变换以及直接线性变换求得位姿参数初值，并对初值进行非线性优化得到精确解，由此实现无人机自主着陆引导工作。利用日盲区紫外在近地面唯一性的特性，能消除自然背景光的影响，在低能见度条件下的优势尤其明显。经实验验证，系统距离定位相对精度能够达到0.5%，角度定位绝对精度优于1°，能够满足无人机着陆引导的精度要求。

介绍了拉曼差分法测量对流层底部污染物O3的基本原理。计算和研究了N2,O2的拉曼光谱强度分布特征,利用O3对N2,O2紫外波段拉曼散射光的不同吸收特性,推导出O3浓度反演公式; 设计了拉曼差分激光雷达(Raman-DIAL)系统,该系统采用双通道分别接收N2和O2对紫外266 nm激光的拉曼散射光,通过拉曼差分法反演大气中O3浓度。分析了激光雷达系统噪声的来源,对双通道滤光片提出了相应的要求; 分析了大气中污染物SO2,NO2在紫外波段的吸收特性对拉曼差分法测量O3的影响及造成的相对误差; 利用差分激光雷达AML-2测得的O3数据模拟了拉曼差分激光雷达系统N2与O2的拉曼信号,从而证实了该方法探测对流层底部大气臭氧含量垂直分布的可行性。

依据Lambert定律建立了非直视紫外光通信系统单次散射传输模型。模型表明：大气传输中的两次斜向传输引入的大气透射比衰减，大气散射衰减和距离平方反比衰减是导致接收光功率随距离增加迅速衰减的主要因素。为便于实际计算，对建立的散射传输模型做了合理的计算简化，经实验验证简化后的传输模型计算结果与实验结果吻合较好。利用简化后的传输模型可以方便有效地计算出非直视紫外光通信接收机在不同距离下的接收功率和路径传输损耗，进而可以迅速、有效地计算和评估已知参数的非直视紫外光通信系统的极限工作距离。

依据Lambert定律对强度调制／直接探测紫外光通信系统的接收光功率计算公式进行推导，公式表明，距离平方反比衰减和大气透射比衰减是导致接收光功率随距离增大迅速衰减的主要因素，提高通信系统的传输距离只能依靠优化收发系统参数实现；重点针对引起大气透射比衰减的主要因素，利用大气传输软件MODTRAN进行仿真，结果表明，不同大气模型、天气条件和臭氧浓度对大气透射比衰减产生较大影响，从而影响系统的工作距离；根据理论和仿真结果计算出“日盲区”分别在三类主要因素影响下的大气透射比系数的量值，为“日盲”紫外光通信系统工作距离的定量估算提供实用、有效的方法。

紫外光通信是上世纪末发展起来的一种新兴的光学信息传输技术.本文将详述紫外光通信实验中的一些关键技术,包括紫外光源的高速调频系统,高灵敏度探测系统的设计,以及微弱信号检测和处理模块等.本紫外光通信系统在半双工工作方式下完成了高质量语音和高速数据传输,其最大传输波特率达到了9600bps,两倍于2000年美国GTF公司提供给美国海军的紫外光通信系统的传输波特率.而且,在某些距离上还能够实现非视距通讯,此通信方式具有广泛的民事和**应用前景.