在超大口径原位加工与检测中,目前多采用被动式Whiffletree液压支撑系统(原位支撑),而该类支撑单元的轴向刚度存在较大差异性,会显著影响轻薄型反射镜的面形精度。为解决这一问题,研究了主动型原位支撑的支点布局、单元刚度和主动校正力的联合优化方法。首先,针对支撑单元刚度差异,提出了支撑刚度、支点位置的分级布局优化方法,获得了支撑系统的初始优化解;其次,结合模式定标法和最小二乘法,进行了支撑点主动力校正,以获得支撑面形的最终优化解;最后,结合具体案例的数字仿真试验,验证了方法的有效性。结果表明对于4 m弯月型轻薄反射镜,仅被动支撑下,分级布局优化后,60点方案面形精度RMS值由150.6 nm减少到32.9 nm,78点方案面形精度RMS值由45.2 nm减少到22.6 nm,优化效果显著;进一步经主动校正后,60点方案和78点方案面形精度RMS值分别为14.6 nm和6.9 nm,...

本文首先对宽覆盖面阵测绘相机的组成和工作原理进行介绍。针对这种相机的特殊性，提出了对相机内方位元素的标定方法。通过对所研制相机参数的测量，利用偏最小二乘回归理论方法标定出了相机的内方位元素。并通过对标定结果的分析，验证了标定方法的正确性以及精度的可靠性。

针对靶场光电测量中使用的双站交会方法需要切换交会公式、交会精度不高的问题，提出了一种在直角发射坐标系中，基于高斯-牛顿法的多站交会方法。通过仿真试验将其与传统双站交会方法进行比较，证明了这种多站交会方法具有良好的收敛性和较高的交会精度。

提出一种数字投影式顶焦度测量的技术方案.根据此方案设计的焦度测量仪,通过精密机械传动,嵌入以单片微型计算机为核心的硬件控制系统和软件处理系统,对眼镜镜片球镜顶焦度、球柱镜顶焦度及轴位角等进行了测量.它通过光学投影的方式进行对焦,测量活动标尺的平动量和转动量来计算相应参数,并利用液晶LCD显示结果.采用一种动态基准存储技术,通过预先存储的动态基准来计算顶焦度,可以有效消除系统误差,提高测量精度.对产品样机的试验结果表明,顶焦度的测量精度达到±0.03D.

在用拍星法标校高精度测角设备过程中，针对通常采用天文授时存在的授时难、理论值误差大等问题，提出了应用GPS授时时角拍星法进行拍星标校。授时精度的提高和新时角算法的运用，大大提高了拍星标校的理论值精度，标校精度可达5”以内，并在高精度测角设备上得以应用。

针对激光三角法输入输出关系在大位移小夹角测量中非线性太强的缺点，改进标定方法以提高系统稳定性和测量精度。根据本文的实际情况，从基本的像点．位移曲线关系出发，对公式进行了化简。结合非线性回归分析和逐段逼近的方法，提出新的标定方法。通过非线性回归保证标定的精度和稳定性，逐段逼近对系统误差自动校正。最后进行了大量实验，数据表明该标定方法具有良好的稳定性和较高的精度。该方法采样数据较少，精度高，对系统误差有一定的自动校正能力，特别适合于对大位移测量系统进行快速标定和系统误差校正。

大口径平行光管作为实验室测试和标定必不可少的设备，已经普遍应用于各种光学设备的标定与检测中。但是光管因为震动、温度的梯度变化和空气扰动等影响因素出现离焦现象时，会导致平行光管出射光发散角增大，测量结果可信度降低。针对以上问题，本文提出了一种利用五棱镜作为光反馈元件的小型焦面监测装置，采用CCD作为图像采集装置，利用软件实现系统离焦量的计算，可对大口径平行光管的焦面进行长时间高精度的监测。经过计算机仿真与试验表明：本系统检焦分辨力可以达到45um以内，满足实验室检测设备精度要求

针对大口径大视场望远镜的需求，设计了一种用于大口径望远镜的机械快门，其通光口径可达中200mm，具有快速启停，定位准确，不同倾角下两叶片同开同闭等特点。机械结构设计中采用同步传送带和步进电机作为其传动装置具有平稳、速度快、定位准等特点；步进电机的控制、驱动设计中采用DSP发生PWM脉冲波控制电机的速度与位置；同时采用了指数型加减速曲线实现快门的快速启停。实验结果表明，研制的快门叶片打开或关闭时间达到0．2S，稳定性高，整体结构设计巧妙、紧凑，完全可以满足大口径望远镜的使用要求。

线扩散函数是评价成像系统成像质量的一个重要参数，线扩散函数的模拟分析与验证对成像仪的研制至关重要。本文首先分析中波红外全景成像仪探测器所接收到的辐亮度，从理论上估算了全景成像仪的线扩散函数，然后通过斜缝法加以验证，试验结果证实了理论模型的正确性。并对线扩散函数经离散傅里叶变换计算而得MTF传递函数，结果与理论得出的系统MTF基本符合，进一步证明了这种模拟分析方法的可行性。

为了获取在风洞实验中运动物体的位姿变化,提出了一种融合物体表面三维形貌信息的单相机视觉位姿测量方法。该方法以多点透视成像原理作为求解物体位姿变化的基础,以物体的图像特征角点作为特征点,并利用物体表面三维形貌模型信息获得特征点的三维坐标。通过实验完成了该测量方法的精度验证,在400 mm的观察距离上,位移平均测量误差为0.03 mm,均方根误差为0.234 mm;俯仰角、偏航角与滚转角的平均误差分别为0.08°、0.1°与0.09°,均方根误差分别为0.485°、0.312°与0.442°。实验结果表明该方法有可用于实用的测量精度。