对于激光发射系统,激光轴与电视光轴的平行度是保证其指向精度的关键。相对于传统的光电经纬仪,该系统光轴平行度误差是一动态误差,变化规律较为复杂。为修正激光发射系统激光轴与电视光轴的平行度误差,建立了光轴平行度误差模型,由此掌握该系统光轴平行度误差的变化规律。在总结了影响光轴平行度的主要系统误差源的基础上,分析各项误差对光轴平行度的影响,利用矢量旋转与坐标变换,建立了激光轴经折返镜后在空间坐标系内的指向模型,由此得到两光轴平行度误差模型,通过电视跟踪系统测量两光轴平行度误差值,并采用最小二乘法拟合得到误差模型中各待定系数。实验结果表明：拟合后的光轴平行度达到2.6″,模型能够基本描述两光轴平行度误差的变化规律。

为修正由轴系误差引起的水平式激光发射系统的指向误差，借鉴经纬仪视轴指向误差的修正方法——单项差法和坐标变换法，建立了激光发射系统指向误差的修正模型，得到了轴系误差在激光发射光路中的传递规律。介绍了系统光机结构及建模理论，导出了反射镜的作用矩阵。通过建立水平式跟踪架笛卡尔坐标系，将激光光束看作空间内一单位矢量，并借助矢量旋转与坐标变换，得到了各单项误差解析式；通过线性叠加得出激光发射系统指向误差的修正模型。结合电视跟踪系统所测量的激光束指向误差，采用最小二乘法拟合得出修正模型中各待定系数。实验结果表明：指向误差经修正后，系统在某两轨道上和天顶区域的指向精度可达到3．1”和9．7”，满足系统设计的精度要求。

为了满足对小型跟踪架低成本、短周期和高互换性的要求，提出了采用标准轴承轴系代替现有研磨轴系的轴系改造方法。分析了采用标准轴承后的轴系误差源，根据跟踪架的使用多为远距离探测跟踪等特点，给出变轴线晃动为轴线平移的消差方法。设计了水平轴系实验模型，采用p5级深沟球轴承进行实验测量，并用傅里叶谐波分析方法对数据进行了分析。实验结果表明：水平轴左右轴承安装时，轴承内圈径向跳动最大方向安装在同一方向时，轴系晃动最大误差为2．430”；轴承内圈径向跳动最大方向相差180°安装时，轴系晃动最大误差为6．126”，说明第一种安装方法会使跳动误差同步同周期变化，从而较大地减少轴系晃动。实验结果验证了消差方法的可行性，采用高精度等级轴承并采用提出的消差方法可以满足一般中小型跟踪架的精度要求。

为了提高车载光电经纬仪的测角精度,提出了由基准平面误差导致测角误差的修正方法。根据车载光电经纬仪基准平面的结构,分析了基准平面的误差组成。基于光电经纬仪的基座上安装相互垂直的两个水平传感器,推导了根据水平传感器测得的倾角计算出整个基准平面的倾角和最大倾斜方向的计算公式。使用球面坐标系分析了由基准平面误差而产生的测角误差并给出了修正公式。实际跟踪测量表明,采用此方法进行测角误差修正效果较好,最大方位角修正角度误差在5′左右,最大俯仰角的修正误差为2′左右。

以有限元分析与模态分析理论为基础,结合有限元分析软件,建立激光转台芯部结构的有限元分析模型,并分析其动态特性,分析结果表明结构设计基本合理,但需进行优化处理.利用结构优化理论,建立芯部结构的优化数学模型,并对其进行优化.在保证结构的最小一阶固有频率和最大静态变形的基础上,使芯部结构的质量减轻了41.43%,结构的一阶固有频率变化了17.10%.最后,对优化后的模型进行静力学和动力学校核,结果比较理想.

针对ＬＡＭＯＳＴ天文望远镜工程中分布在直径１．７５ｍ圆焦面上的４０００根光纤同时接收星光信号的要求，分析了国内外现有光纤定位方法的优缺点，根据杠杆的位移放大原理，提出了摆杆式并行平台光纤定位的方法，并对其进行了方案分析，该定位方法可满足ＬＡＭＯＳＴ工程方案的选择提供了依据。

为修正水平式经纬仪的指向误差,提出了一种针对视轴指向的统一补偿模型。根据水平式经纬仪的光机结构,建立了照准坐标系和地平坐标系;通过两坐标系的几何关系得到目标在地平坐标系下的坐标方程,并对该方程进行全微分,得到地平坐标误差与指向误差的关系式。针对设备主要误差源之一（3轴误差）进行5次线性变换,推导出目标在地平坐标系中关于3轴误差的统一地平坐标误差方程;结合全微分所得关系式,求出指向误差关于3轴误差的统一补偿模型,将该模型与编码器误差模型线性叠加后获得水平式经纬仪指向误差的统一补偿模型。最后,对全天分布较为均匀的46颗恒星进行观测,得到了观测误差的实验数据,利用最小二乘法对该模型进行拟合,得到模型中各待定系数。实验结果表明,采用该模型进行修正后,设备总指向精度由修正前的40.1″提高到3.4″,满足...

研究了基于补偿式柔性平行四杆机构的高精度位移平台的运动精度,对变形板尺寸误差、比例杆球心距误差和内外变形板装配夹角误差等误差源进行了分析计算。采用半梁模型分析了变形板,得到变形板行程与耦合位移量的关系,给出了平台直线度误差和耦合位移量误差关于平台位移和变形板尺寸的表达式。使用自准直仪和高精度微分测量头对平台直线度和耦合位移量进行了测量,结果表明：该补偿式结构的高精度无导轨位移平台在大行程（5mm）工作时,仍具有较高的运动精度,直线度小于1.5″,耦合位移量小于13.7m,与理论分析吻合。

根据高精度二轴跟踪系统的光学方案,设计了跟踪架中的四通结构。基于有限元法,应用MSC.Patran/Nastran软件对其进行了负载情况下的静力学分析;运用协方差法计算库德光路光轴偏角及各个反射镜镜面偏转。结果表明：只考虑四通自重和芯部静载荷情况下,俯仰角由-90°~＋90°变化时,四通经轴线上的最大变形量呈正弦曲线变化,最大为3.19μm,满足设计指标要求;由结构变形引起的库德光路光轴偏角最大为6.90,″满足系统精度要求。采用平行光管实测光轴偏角,与分析结果基本吻合,说明结构设计合理,分析所得数据正确可靠。

在分析了步进电机驱动芯片L297／L298的性能、结构的基础上，结合AT89C52单片机，介绍实现驱动步进电机的一种简单方法．文中给出了控制原理图。实测表明，利用该方法设计的步进电机驱动系统具有硬件结构简单、软件编程容易和价格低廉的特点。