随着图像传感技术和数字处理技术 在航天领域的广泛应用，空间成像技术得到了迅速发展。一方 面，空间任务受到复杂空间环境的影响；另一方面，大视场、高 分辨率空间成像的需求越来越迫切，然而传统的空间成像技术难 以满足要求。因此，空间操控全景成像技术日趋成为该领域的研究热 点。这项技术主要涉及空间全景成像系统和 空间操控系统。首先介绍了国内外空间全景操控成像 技术的发展概况；然后根据空间全景成像系统的组成原理对空 间全景摄像机的成像模型进行了简要说明，并对空间全景成 像的标定、拼接以及融合方法进行了分类和分析；最后对 空间操控系统进行了阐述，并对该技术未来的发展趋势进行了 展望。

针对像元尺寸为17 m×17 m的 非致冷型640×480元探测器，基于补偿组兼顾调焦群作用的Varifocal 结构，仅用4片透镜就设计出了一种变倍比为6×的长波红外连续变焦光学 系统。针对低成本、高透波率的指标要求，通过理论计算得到了初始结 构，并用CodeV软件对其像差进行了优化，最后针对设计结果进行了 凸轮曲线求解和像质评价。结果表明，当 工作在8 ～ 12 m波段时，在相对孔径1.4 : 1保持不变的条件下，该系统实 现了焦距从20 mm到120 mm的连续变焦，而且空间频率20 lp/mm处的调 制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)值均大于0.5。通过样机实测发现，该系统 具有变倍比大、结构紧凑和分辨率高等特点，因而适用于红外监控设 备。

中温面源黑体是一种宽带红外参考源，其波长范围覆盖了从近红外到远红外的波段，辐射面的温度具有很高的精度。作为高辐射强度的参考源，中温面源黑体已被广泛应用于红外传感器如辐射温度计、红外热像仪的校准以及样品辐射率或透过率的测量。用基于大辐射面和坚实结构的面源黑体在实验室内或野外测试中对无准直仪时的红外传感器进行了标定。为了提供红外系统性能测试的解决方案，本文对中温面源黑体进行了设计和性能参数测试。结果表明，其主要参数能满足高稳定度和高精度的要求。

针对靶场经纬仪设备操作手实战经验少、训练成本高的问题，设计并实现了基于Vega Prime的光电经纬仪电荷耦合传感器 (Charge Coupled Device, CCD)图像仿真系统。对任务弹道数据进行了分析，建立了地心直角坐标系与仿真系统坐标系之间的转换关系，获得了目标在仿真场景中的理论位置，并通过解算得到了姿态数据。根据CCD传感器的光学系统参数，计算了仿真图像的理论视场角。实践结果表明，该仿真系统从目标仿真和视场仿真两方面渲染图像，可确保目标的轨迹与姿态更符合真实任务的情况。对操作手进行了针对性训练，使其熟悉了任务流程，从而提高了训练效率。

地雷排除一直是较难解决的问题。利用红外系统对地雷进行探测，主要取决于地雷与背景间的红外辐射差异。首先通过热平衡方程分析了影响地表温度的主要因素，以一维热传导方程为模型分析了埋设地雷对地表温度的影响。计算了地雷上方土壤与周围土壤的表面温度在一天中随时间的变化，并且与实际测量值进行了比较。在此基础上，利用高斯模型对实验数据进行了拟合分析，通过拟合模型可得到地表温度随时间的变化关系。结果表明，仿真地雷会使土壤层之间正常的热传导被阻断，造成地雷上方的土壤与周围土壤之间存在一定的温度差异；这种温度差异可以通过红外技术进行分辨。

针对灰度测量图像传统量化方法效率低、变换效果差的问题，根据长期的红外测量图像处理经验，依据测量图像的处理要求和不同工作需求，在充分考虑红外测量图像的灰度分布特性、噪声特点等因素后，提出了三种灰度测量图像快速量化方法。这些方法具有变换效率高、算法简单、实现容易、计算量小、对图像质量适应性强的特点，已经在红外图像处理及分析工作中得到了广泛的应用，取得了良好的效果，显著提高了红外测量图像的灰度量化质量。

测量了邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl Phthalate, DBP)/葵花油混合物的傅里叶变换红外吸收光谱。结合二维相关光谱技术，将所测光谱分为500～1500 cm－1、1500～2000 cm－1和2500～3200 cm－1三个波段进行了分析。分析结果表明，在500～1500 cm－1波段，混合物中苯环、与苯环直接相连的官能团对DBP浓度变化不太敏感；在1500～2000 cm－1波段，葵花油中饱和羧酸酯的C=O键的伸缩振动对DBP浓度变化更敏感；而在2500～3200 cm－1波段，利用二维相关光谱技术将2854 cm－1和2925 cm－1等处的重叠峰分开为2854 cm－1、2873 cm－1、2916 cm－1、2925 cm－1和2940cm－1等多个峰。随着DBP浓度的升高，甲基中C-H键的伸缩运动比亚甲基中的明显。结果表明，傅里叶变换红外光谱结合二维相关光谱技术可为直接快速检测塑化剂以及研究塑化剂的迁移规律提供新的思路和方法。

根据相关的基本概念，从量纲分析和思想 实验的角度介绍了光速的起源，并指出了超光速的不可能性。深 入探讨了光量子和量子态等概念的内涵。基于光子分裂的视 角，分析了基于量子态表达二进制数据的物理实质，提出了可 控的光子分裂的概念。可控的光子分裂是实现二进制数据量子 态表达的前提。讨论了量子通信的现有理论基础可能会面临的问 题。