设计了一种基于尺蠖运动原理的大行程纳米级步距压电微动台,变传统单驱动器结构为双驱动器结构,采用“推-拉”接力运动原理,实现了大的驱动力与行程.利用有限元方法对压电微动台的结构和静、动态特性进行了研究.实验结果表明,压电微动台的运动范围为11 mm,稳定性好,载物力可以达到24.5 N,最小步距小于20 nm.

激光干涉系统的测量精度会受到系统本身机械结构及光学元件布局的影响，因此采用了耦合差动干涉的方法，使影响测量精度的各种因素尽量由干涉系统自身予以消除，提高了干涉仪的分辨率和稳定性．利用以Heydemann修正模型为基础的误差补偿方法，对干涉信号中存在的非正交误差、不等幅误差及直流电平漂移误差进行了修正．根据多点拟合的原理，提出了减小运算量的新算法．设计了以C8051F005单片机为核心的电路补偿模块，实现了以上3种误差的实时补偿．实验结果表明：通过采取以上措施，该干涉测量系统在10mm的测量范围内取得了10～12nm的测量精度．

提出了一种光学8倍频的耦合差动式干涉光路，其结构设计简洁紧凑，光路布局对称性好，光程差倍增，符合阿贝原则和结构变形最小原则。对系统精度在理论分析的基础上进行了估算，得出了在10mm范围内干涉仪综合精度的理论值约为±1．8nm。采用与电容测微仪比对的方法对该系统进行检测，利用线性回归的方法对测量结果进行处理。试验结果表明：该干涉测量系统的精度约为14nm。

为了解决长导轨直线度传统测量方法中存在的问题，研制了一种基于楔形板的便携式激光干涉准直系统。系统采用16位高性能单片机MSP430进行数据处理，利用软件滤除测量数据中包含的交流信号，然后再通过D／A转换器对处理电路进行反馈控制，以消除光电信号中包含的不断变化的直流电平信号，从而提高系统的测量精度。系统的测量数据通过无线模块实时地发送给与PC相连的无线基站，再通过USB接口传送给PC，可以方便测量数据的记录与保存。

陀螺仪寻北的中天法一次测量需要一个完整的陀螺摆动周期，需时较长，已不能适应现代测量需要。在传统中天法的基础上，提出了3／4周期中天法，并给出了3／4周期中天法的原理和推导公式。完成了传统中天法与3／4周期中天法应用于JT15陀螺仪上的精度对比实验。实验表明：3／4周期中天法在基本保持中天法测量精度的情况下，可以有效地缩减中天法的寻北时间。说明了欠周期中天法寻北测量的可行性，从而为提高寻北效率找到了一条有效的途径。

本文主要讨论了激光自准直仪在野外目标定位中应用，具体阐明了测量的基本原理，并给出了对于测量信号的几种实际处理方法，最后对测量中面临的问题给予了分析和展望。

本文主要讨论了激光自准直仪在野外目标定位中应用，具体阐明了测量的基本原理，并给出了对于测量信号的几种实际处理方法，最后对测量中面临的问题给予了分析和展望。

在激光干涉测量中，通常以相位差为90°的两路信号进行辨向计数和细分，而在这两路信号中普遍存在着非正交误差、不等幅误差和直流电平漂移误差，这些误差的存在严重地影响了测量结果的精度。因此，设计了以C8051F单片机为核心的电路补偿模块，采用以Heydemann模型为基础的误差修正方法，对以上3种误差进行了动态补偿，进而实现了纳米级精度的位移测量。

分析陀螺经纬仪工作原理,探索实现陀螺经纬仪自动化的关键技术,设计了陀螺仪数字测量单元、陀螺仪灵敏部自动升降单元、粗寻北自动控制单元,经DSP和CPLD的总体控制协调,结合全自动寻北算法方案,完成了一种与精寻北相结合的自动化寻北系统的实验装置,实现光标自动采集、仪器操作的自动化与智能化、寻北结果的计算与显示等功能,测量时间为12 min时,寻北精度（1σ）为6.3″ 测量时间为4 min时,寻北精度（1σ）为18.7″。

采用高碳铬轴承钢GCr15作为压电微角度驱动器的加工材料，满足了系统高硬度、耐磨性、抗腐蚀性等要求。运用柔性铰链结构为压电陶瓷提供预紧并扩大输出角位移。通过TMS320LF2407型数字信号处理器（I）SP）实现对运动系统的控制，提高了系统数据处理能力和运行速度。对运动系统采用数字比例一积分一微分（PID）闭环控制，提高了驱动器的位移分辨率和重复定位精度。在检测系统中，通过集成在驱动器上的圆光栅，将驱动器的实际输出结果一方面液晶显示，另一方面反馈到DSP内以进行闭环控制。驱动器单周期角位移精度可达3％。