介绍了板材应力应变曲线视觉测量系统的组成及工作原理，将数字图像分析法应用于板材的拉伸试验，可以快速、精确地测量材料拉伸时的变形量。采用Visual C＋＋编程语言在Windows2000环境下开发应用程序，分析了测量系统各模块的设计思路及实现方法，给出了实验结果曲线。

为提高大型Stewart机构的定位精度，建立了误差模型并提出了基于光学坐标测量机的标定方法。仿真和试验研究表明，本方法姿态测量过程简便，算法的收敛速度快，系统的定位精度明显提高，为Stewart机构的标定提供了一种解决方案。

针对航天微型扭杆性能测试装置用到的微小扭矩加载系统中的压电驱动微位移放大机构,建立了精确的有限元模型,对微位移放大机构在不同驱动力下的位移输出,利用有限元分析软件Nastran 2001进行了仿真分析,实验结果验证了仿真分析的准确性.结果表明:利用杠杆原理计算微位移放大机构的放大比会带来较大的误差,本机构中达到了50.6%,而有限元分析是行之有效的方法.

本文在采用旋转变压器完成位置、转速测量的基础上,对加速度的测量方法进行了理论分析和推导,并给出了加速度检测计算式以及测量误差的分析式.

水表检定前,必须经过拆卸、清洗、更换部件,否则,很难达到计量检定规程的要求.由于水表外壳生锈、齿轮变形以及水中杂质的影响,将金属表体与表芯拆开已变得十分困难.

研究了光学坐标测量系统三维精密视觉测量方法,对其核心技术数字成像器件模型及标定方法、辅助靶标技术以及高精度亚象素图像处理算法进行了深入的讨论,并提出了详细的解决方法.经实验证明,这些方法切实可行,达到了所要求的精度,从而为光学坐标测量系统的设计提供了可靠依据.

对红外AOTF的分光原理和两级衍射光波长特性进行了理论与实验分析.结果表明AOTF的驱动频率与衍射光波数基本成线性关系;人射角小于57.6°时,两级衍射光波长不等,波长差随驱动频率的增加而减小.分析了影响AOTF分辨率的主要因素,提出了改进方法.

自由曲面能有效地简化光学系统结构并提高其性能,在照明光学系统和成像光学系统中均具有良好的应用前景。为了实现自由曲面的高精度光学检测,分析了自由曲面的计算机全息图（CGH）检测方法并讨论了它的限制因素;探讨了使用基准CGH区域解决自由曲面检测时的对准问题;设计并制作了直径为180 mm的CGH对某三次方项波前编码自由曲面（口径150 mm,PV为6λ,λ@632.8 nm）进行了光学检测,该方法的检测结果（0.068λrms）与非零位检测方法的检测结果（0.067λrms）一致,实验验证了自由曲面的CGH检测方法。该方法具有易对准、精度高和效率高的优点。

多角度偏振辐射计是一种对地观测的辐射偏振测量仪器。仪器提供的多波段、多角度、全偏振信息主要用于环境大气监测、气候变迁研究、大气科学研究、地球辐射收支平衡研究和遥感数据高精度大气校正,为确定气溶胶对气候的驱动作用和区域大气气溶胶状态及其变化提供高精度数据。针对这一需求,提出了多角度偏振辐射计星上定标器的设计方案。首先介绍了多角度偏振辐射计的研制背景、星上定标技术的产生原因以及国外星上定标器的设计方案。重点阐述了多角度偏振辐射计星上定标器的设计,包括光学设计、机械设计和电路设计,解释说明了各部分的功能和作用以及相关参数。最后对提高星上定标精度提出了几点建议。

介绍了新型共平面精密二维平台的机械设计与精密测量系统的研发.机械结构引入共平面理论,使得X方向和Y方向的导轨面在同一高度平面,减小了Z向阿贝误差和累积误差,兼顾对称设计,减小力变形、热变形;研制出高精度线性衍射光栅干涉仪,以光栅衍射原理和偏振光学为理论基础,配合信号细分原理,使得该系统可以达到纳米级分辨率.