借助深度学习算法的非线性处理能力，提出基于注意力机制和长短期记忆（LSTM）网络的温漂预测模型，从而对法布里-珀罗（F-P）滤波器进行温漂补偿。针对温漂数据中复杂的时空信息，采用LSTM提取时间信息，利用注意力机制分配空间权重。实验结果表明：在升温-降温-升温环境下，所提方法和LSTM模型的最大波长漂移误差分别为6.75 pm和16.64 pm；在单调降温环境下，两种方法的最大波长漂移误差分别为5.39 pm和14.09 pm。所提方法在最大绝对误差（MAXE）、均方根误差（RMSE）和平均误差（MAE）上均优于最小二乘支持向量机（LSSVM）和循环神经网络（RNN）。

针对当前Deeplab v3+模型没有充分采用高分辨率的浅层特征出现的错误分割、遗漏分割等现象, 提出一种融合多尺度特征的改进Deeplab v3+特征图像语义分割算法。在主干网络中, 引入多尺度金字塔卷积; 将空洞空间卷积池化金字塔中的标准卷积替换为深度可分离卷积, 减少整体模型的参数量; 最后, 在解码层采用多尺度方法来捕捉获取全局背景, 将背景特征通过注意力机制, 再与浅层特征和空洞空间金字塔池化层结合, 丰富融合后的浅层特征语义信息。实验表明, 在CityScapes验证集中, 所提算法具有更好的边缘分割效果, 平均交并比达到了74.76%, 较原有算法提升了2.20%。通过与先进算法比较, 也证明所提算法应对改善错误分割、遗漏分割的有效性。

为了改善线圈磁聚焦性能, 扩大线圈功能应用, 改进 8字线圈, 通过混合优化算法优化线圈主要可变参数, 得出不同尺寸的 8字线圈。建立线圈仿真模型, 优化仿真分析 8字线圈的聚焦性与功能效果。制作与仿真模型一致的实验模型, 使用长为 1m、宽为 1m、厚度为 5 mm的均匀钢板与一根实心导管来测试验证仿真结果。通过对比函数证明了理论仿真的有效性。改进后不同尺寸的 8字形线圈模型可以实现多功能运用, 在一定的聚焦性下, 该线圈可以灵活运用到亥姆赫兹线圈、经颅磁刺激线圈阵列的模型以及功能磁刺激线圈阵列中。

钛合金微坑边缘的火山口形貌会显著影响干细胞的黏附形态和增殖。本文采用数值模拟方法研究了钛合金烧蚀温度场随时间的演变规律，分析了表面张力和马兰戈尼效应等因素对烧蚀区速度场的作用，预测了钛合金微坑的几何尺寸，通过实验验证了预测模型的可靠性。结果表明：在重力、浮力、反冲压力和表面张力的作用下，熔融液滴以最高0.3 m/s的速度向烧蚀边缘迁移；当考虑马兰戈尼效应后，最高流速达到14 m/s，马兰戈尼效应显著影响液相的迁移和表面形貌的形成。熔化、气化、液相迁移、溅射以及凝固是纳秒激光烧蚀钛合金的主要物理过程。随着烧蚀次数的增加，通过气化去除和迁移的材料体积增加。然而，随着烧蚀次数的增加，在烧蚀边缘的水平方向，因较低的表面张力和反冲压力导致孔径无显著增长。

采用激光冲击(LP)的方法对铝锂合金搅拌摩擦焊(FSW)焊接区域进行改性强化,对于促进搅拌摩擦焊接工艺在航空航天等领域的应用具有重要意义。以航空铝锂合金为加工对象,对搅拌摩擦焊与激光冲击强化复合工艺下焊板的残余应力场进行了有限元仿真模拟。通过与文献中的试验结果进行对比,验证了所建仿真模型的准确性。模拟了搅拌摩擦焊、激光冲击及两者复合的工艺过程,对比了经不同工艺处理的焊板上的残余应力分布,并研究了应力波的传递规律。仿真结果表明:激光冲击能有效减小搅拌摩擦焊在铝锂合金表面及亚表面引入的残余拉应力;搅拌摩擦焊引入的残余应力越大,激光冲击对残余应力的减小效果越明显;复合工艺处理引起的应力波衰减率略大于仅激光冲击处理引起的应力波衰减率,从而使得复合工艺中的激光冲击引起的残余应力减小量大于仅激光冲击引起的残余应力减小量。

针对目标识别任务规划及模板制备的实际需求，为实现目标及其所在场景可识别性程度的定量评价，提出了一种基于证据理论的场景可识别性分析算法。在获取目标及其所在场景的保障数据，并设定成像参数后，首先选取一定数量的显著地物作为场景的节点；然后，从尺度显著性、形状唯一性和可视性三个方面评估各个地物在不同观察角下的可识别性程度，并以此作为场景中各节点的基本信度分配；最后，通过地物轮廓点数定义表征各节点间相互支撑度的条件信度函数，利用证据理论进行推理、融合各个节点信息，得到整个场景的可识别性分析结果。实验结果证明，使用文中算法得到的分析结果合理、有效，能够满足任务规划的需求，具有较大的工程实用价值。

针对碳纤维增强塑料激光加工盲孔中存在的严重底部凹陷现象, 采用皮秒脉冲激光对不同激光扫描速度进行了盲孔加工实验, 并用Comsol软件进行了数值模拟, 研究了分段变速和线性变速的扫描速度策略对盲孔加工深度、热影响区和底部微观形貌的影响。结果表明, 采用变速度扫描策略可以使热在材料上更加均匀, 从而削弱盲孔内圈底部的凹面效应。此外, 变速度扫描路径策略可以减少盲孔的纤维断裂和树脂残留, 提高结构的物理性能。当扫描速度函数为线性函数时, 盲孔底面凹陷效应减弱明显, 可在达到盲孔加工深度以及较小的热影响区和孔锥度角前提下凹陷程度最小的盲孔底面。

为实现复杂水下环境中裂缝尺寸的准确测量,提出了一种基于线结构光的核燃料棒表面裂缝尺寸测量方法。首先,对获取的图像进行灰度二维搜索,框选出待处理区域,再对该区域进行水平投影和一阶微分,进一步确定裂缝区域;然后,对裂缝区域进行阈值分割以缩小该区域范围,再利用种子点判断法确定出裂缝的上下边界;最后,使用最小二乘法拟合结构光中心线,用中心线方程与裂缝边界点集求交点来确定裂缝的具体位置,再将裂缝边界点转化为三维坐标进行距离采样,计算实际尺寸。实验结果表明使用该方法能精确快速测量出燃料棒表面裂缝的尺寸,并且使误差保持在0.03mm以内,可有效满足测量的便捷性和精确性。

在DMD光刻设备中, 由于机械装调产生的机械误差导致曝光图像间产生拼接误差, 进而造成曝光图像出现错位、交叠等问题。为了消除 DMD在大面积曝光过程中的曝光误差, 对误差校正方法进行研究。首先, 利用显微镜对曝光后的基板进行测量得到曝光误差。然后, 在曝光误差的基础上建立误差模型。最后, 根据误差模型提出了基于运动补偿的 DMD光刻系统误差校正的方法, 该方法有别于目前已有的误差校正方法。实验结果表明, 在微米级图像曝光过程中, 曝光误差减少了 80%以上, DMD曝光中心偏移距离由 175 μm减少为 21 μm。有效提高曝光图像的拼接精度, 满足对大面积曝光图像的高质量、高精度等要求。

载气混合是提高高场不对称波形离子迁移谱（FAIMS）离子分离能力的一个重要方法, 在生物大分子质谱研究领域已得到广泛应用, 但缺乏在环境小分子领域的研究。 选取挥发性有机物（VOCs）中芳香烃、 醇、 烷烃、 酸、 酮类中的五种物质（邻二甲苯、 异丁醇、 正己烷、 乙酸、 丙酮）为研究对象, 研究了混合气体中He-N2比例对VOCs中单体-二聚体离子混叠峰峰位置、 分离度及总离子通过率的影响。 实验结果表明, 随着FAIMS载气中He比例的增加, 5种VOCs中单体及二聚体离子峰峰位置发生偏移, 且单体峰与二聚体峰偏移程度不同, 单体峰偏移量先增加后减少, 而二聚体峰峰位置偏移量逐渐增加; 随着FAIMS载气中He比例的增加, 五种VOCs离子混叠峰的分离度逐渐增加并趋于饱和, 邻二甲苯、 异丁醇、 正己烷、 乙酸、 丙酮5种样品的混叠峰分离度达到饱和时对应He比例分别是: 20%, 30%, 10%, 40%和20%; 随着FAIMS载气中He比例的增加, 邻二甲苯、 异丁醇、 正己烷、 丙酮的离子信号强度无明显变化, 乙酸的离子信号强度下降明显。 该研究为提高FAIMS对环境小分子的分离能力提供了一种可行的方法。 同时, 也验证了高电场下布朗定律在小分子离子应用上的有效性。