针对现有算法在多套经纬仪测角数据解算目标位置时计算复杂, 精度受限, 对野值数据缺乏容错能力等问题, 提出了一种基于最小距离和的融合容错定位方法。在采用最短距离和融合不同设备数据的同时, 通过算法的容错设计, 在测量数据含野值时依然能够正常解算出目标位置, 确保定位结果的可靠性。仿真结果表明, 该定位方法对测量数据具有良好的容错能力, 当测量数据正常时定位结果达到距离和最小;当测量数据含孤立型野值或长度不超过 3个的斑点型野值时, 无需事前修复即可确保定位结果依然可靠。本文建立的最小距离和容错定位算法, 既能够充分利用有效的测量数据信息, 又可以在不进行野值检验的情况下进行定位计算, 确保定位结果不失真, 对动态目标的实时可靠定位具有重要的应用价值。

针对当前制动主缸补偿孔检测效率低、精度低、成本高等技术现状, 提出了一种集光、机、电于一体的高性能精密检测系统, 分析了该系统所涉及的补偿孔几何中心位置检测误差并进行补偿。通过对误差来源的分析, 揭示了制动主缸补偿孔位置检测过程的误差解算方法。基于该解算方法, 利用增量式误差补偿方法构建了误差补偿模型, 并进行补偿孔检测与误差补偿实验。实验结果表明, 系统竖轴误差对补偿孔直径检测数据的影响较小, 而对补偿孔位置检测数据的影响则由补偿孔与基准面的相对位置决定。补偿孔与基准面距离越远, 误差越大。实验数据显示, 在型号为ZDZG-2064的被试件中, 被测补偿孔位置精度分别提高0.05 mm和0.254 mm; 在型号为ZDZG-222的被试件中, 被测补偿孔位置精度分别提高0.044 mm和0.072 mm。该误差模型及补偿方法能够有效提高制动主缸补偿孔的检测精度。

针对光电测量设备的大气折射误差实时修正以及红外激光传输研究等问题，利用2006年至2010年间在新疆戈壁地区获取的大气参数探空实验数据，计算得到了两个特定的波长，即1.32 μm和4 μm对应的大气折射率平均剖面分布，进而提出了一种实用的折射率剖面分布模式--三参数指数分布模式。利用非线性最小二乘法，分别拟合得到了波长为1.32 μm和4 μm时的红外波在各季节内折射率的三参数指数剖面分布模式。采用统计得到的折射率剖面分布模式实时修正了光电设备的仰角测量数据，通过和实测模型的事后修正结果比较发现，二者的差值小于5″，实现了对当地光学测量数据大气折射误差的实时、快速修正。

棉纤维成熟度及细度参量是影响纺织加工质量的一个重要指标，目前采用的间接测量方法不能准确评价棉纤维的品质质量.本文利用夫琅和费衍射光学方法，线阵CCD探测棉纤维衍射光信号，经小波分析去噪，根据明暗条纹分布计算获得待测棉纤维细度.在实验室恒温（23℃）、恒湿（45%）环境下，对8个品种不同成熟度等级的棉花进行了测量，同显微镜测量结果相比较，结果表明两种方法有很好的相关性，相关系数为0.956，均方差为0.332.因此基于光电检测技术方法能够实现实验室中棉纤维成熟度快速检测，为实际生产中棉花成熟度直接、快速的光电检测提供了理论研究基础.

强短脉冲激光冲击材料成形是一种高应变率的过程。很多已有测试手段由于响应带宽不够而无法进行有效测量。常用的任意面速度干涉仪(VISAR)价格昂贵、测试方法复杂，且存在条纹缺失。采用一种简单的光电测试系统探测出铝薄板在强短脉冲激光冲击下的高速变形过程。通过标定输出电压与变形量的关系，分析出薄板被冲击中心点的位移和速度，与文献仿真结果规律一致，计算出在8 J激光能量冲击时间内平均变形速度为8.49×104 m/s。并由阻尼振动和弹性形变叠加的模型拟合出激光冲击薄板的形变过程，根据拟合系数计算出薄板的振动速度和塑性变形值，为分析和控制激光冲击变形工艺提供了依据。

针对水工物理模型表面流速测量方法的技术现状,提出了一种不对流场造成破坏的新型光电非接触式表面流速测量方法。对流速测量原理进行推导,并对影响测量精度的因素进行了分析。搭建了实验系统,在6 种不同标定流速下,对0、25 kg/m3 及50 kg/m3 三种含沙量情况下的流速进行了测量。实验结果表明,在三种不同含沙量情况下,实测流速与标定流速的一致性较好,证明理论的可行性。实验还发现,水体适量含沙能提高流速测量精度,流速相对误差能控制在8%以下。

在复杂恶劣的气候条件下进行高精度的轴角测量已经成为发展空间应用技术的主要瓶颈，其中空间温度交变和振动环境，严重制约着空间用轴角测量装置的精度和使用寿命。分析了空间应用环境造成光电轴角测量装置输出误码和器件老化机理，提出一种在空间复杂环境进行高精度轴角测量的系统解决方案。给出了系统硬件设计方法，并采用了一种码盘信号自适应处理技术，弥补了传统的光电轴角测量方法的缺陷，在保证轴角测量高精度的前提下，提高了空间测角平台的可靠性和使用寿命。实验结果表明：测角分辨率为0．618″；测角误差峰－峰值为6．2″。