为了提高激光反射断层成像目标重构的图像质量, 在目前激光反射断层成像普遍采用反投影算法重构图像的基础上, 将CT成像中常用的迭代重建算法引入到激光反射断层成像的图像重构过程中。分析了反投影算法中的直接反投影、R-L和S-L滤波反投影以及迭代重建算法在图像重构中的性能特性。进行了仿真和外场实验, 结果表明: 在直接反投影基础上添加了滤波器的反投影算法在减小误差和抑噪能力上都明显提高; 另外相比于反投影算法, 代数迭代重建算法表现出更好的重建质量, 且具有更强的抑噪性能。

结合单位矢量法的优点,提出一种适用于相机阵列的空间目标初轨确定(IOD)方法,并给出新的条件方程和具体流程。使用实验室搭建的相机阵列系统对某空间目标进行跟踪,并对帧频为25 Hz、时长为5 min的实测数据进行处理和分析,得到该空间目标在不同观测时长下的IOD结果,并以轨道半长轴的测定精度为主要指标进行精度分析。实验结果表明,在同一观测时长下,所提方法能有效减小IOD误差,提高IOD的可靠性。

将由商业相机组成的相机阵列应用于空间目标的初轨确定。介绍了相机阵列的系统概况,结合相机阵列的技术特点,从空间目标探测能力、定位精度、初轨确定算法改进三方面分析了将相机阵列应用于空间目标初轨确定的可行性,提供了主要流程,进行了实验验证。实验结果初步展示了相机阵列系统在提高极限探测星等和初轨确定精度方面的能力。

提出了一种基于激光束边界面的快速求交算法。基于激光雷达信号的时空分布特性,推算出了探测目标对信号的响应函数,建立了二者的作用过程模型,构建了基于激光反射断层成像的目标重构仿真系统。利用采样间隔和探测角度对重构图像质量的影响,进行了两组对比仿真实验,在不同条件下运用滤波反投影算法实现了目标二维轮廓的图像重构。

地基光电探测系统是获取空间目标信号的重要探测手段,而曝光时间是影响其探测性能的主要参数。以空间目标的光学特性为基础,计算出系统的极限探测距离、最小可探测尺寸和极限探测星等,分析了其与曝光时间等影响因素的定量关系。结合空间目标的像移模型,得到动态条件下,系统探测能力随曝光时间的变化关系,并进行仿真研究。研究结果表明:目标相对静止时,系统探测能力随曝光时间延长而增加,变化趋势趋于平缓;目标相对运动时,系统探测能力随曝光时间延长先增加后减小,并存在一个最优曝光时间,且与目标相对角速度有关。仿真结果可为地基光电探测系统曝光时间的设定提供一定的优化可行性。

针对激光反射断层成像过程中存在目标的平动和抖动所产生的旋转中心偏移导致重建图像错位形成伪影的问题, 提出基于相位恢复技术的改进误差下降算法.该方法通过光强反复迭代得到相位分布, 获得重构目标丢失的相位信息, 通过增加初始约束条件以及空间域和频域的限制有效改善算法的收敛性. 运用改进的误差下降算法, 有效改善了相位恢复方法容易陷入局部极小解的问题, 获得了优化的重构图像.仿真实验表明, 三组投影数据重建图像的平均相对均方误差由0.774下降为0.551, 能够有效消除图像重建伪影.外场实验结果表明此方法使激光反射断层成像系统分辨率得到有效改善.

采用荧光发射法研究了不同Cd2+与树形分子的摩尔比 (负载比)条件下硫化镉(CdS)/ 聚酰胺-胺 (PAMAM)树形分子纳米复合材料 (NCs)水溶液的荧光性能， 并探索了其荧光产生的机理。 结果表明: 在波长330 nm光的激发下， CdS/G4.0-NH2 PAMAM NCs的荧光发射光谱中出现了2个峰， 一个是PAMAM树形分子的荧光发射峰， 另一个是CdS量子点的荧光发射峰。 随着负载比的增加， 前一个荧光发射峰逐渐变弱， 并消失后一个荧光发射峰逐渐增强， 表明PAMAM树形分子N原子上的价电子跃迁到CdS QDs上。 发蓝色荧光的纯PAMAM树形分子水溶液对塑料表面的油印潜指纹显现效果不佳， 原因是塑料含蓝色荧光杂质; 采用负载比为10的CdS/G4.0-NH2 PAMAM树形分子NCs水溶液显现塑料表面指纹时， 发现潜指纹发射出明亮黄色荧光可以被清晰识别， 这对含不同颜色荧光杂质的客体表面潜指纹的显现有很好的借鉴价值。

为验证北斗双星定向中所提出的通过延长基线确定模糊度的方法，利用双天线北斗载波相位接收机系统构建了实验平台，设计了延长基线北斗定向物理实验方案，通过事先在实验场地确定同一方向不同基线长度的若干天线放置位置实现了该方案。实验结果表明，用延长基线法确定北斗定向载波相位单差模糊度是可行的，在延长基线期间无周跳发生时成功率可达100%。此外，辅助验证了影响北斗定向精度的若干确定性影响因素，包括基线长度、定向时长以及基线指向等，提出为提高定向精度，应适当增加基线长度，延长定向时间，并尽可能令基线指向接近南北方向。该项研究将进一步促进北斗定向技术的实际工程应用。