半规管是人体前庭系统中的一种角位移感知器官，该文基于人体半规管几何尺寸、机械属性及内部结构，利用表面对称电极含金属芯聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器，设计制备了一种结构尺寸、工作机理与人体半规管基本一致的仿生角加速度传感器。同时搭建了实验系统，对仿生半规管传感器的感知理论模型进行了验证。实验结果证明，传感器的工作机理与数学模型推导结果基本一致，仿生传感器在不同加速度刺激下输出相应幅值的电信号。通过扫频实验确认系统固有频率约为10 Hz，可用于人体头部的运动检测。

针对飞翼布局无人机个体差异大、操纵面数量多、纵向操纵力臂短以及航向静不稳定等问题，提出角加速度到操纵面的直接分配策略，以及以角加速度为控制指令的控制律。首先在离散状态下将角加速度直接分配到操纵效率分级后的各操纵面上，最终以角加速度为控制指令设计纵向鲁棒伺服LQR控制律和横侧向增稳控制律。样例无人机非线性仿真结果表明，角加速度到操纵面的直接分配满足分配精度要求，以角加速度为控制指令的控制律满足飞翼无人机的快速、高精度要求。

采用线列焦平面探测器成像须借助光机扫描覆盖视场，而高线性大摆角的扫描器是实现高性能扫描型热像仪的重要条件。针对基于某支撑技术而研究的大摆角扫描器做光机优化设计，对所需电机驱动转矩进行理论计算和选型，并用 Motion进行仿真验证，验证结果能达到设计要求。

为了提高液环式角加速度传感器的环境适应性，本文对器件的结构和制作工艺进行了研究，获得影响器件环境适应性的三大因素，分别是玻璃毛细管的直径、敏感组件内的压强、以及软胶的涂覆方法。通过选取合适的毛细管的直径、敏感组件内的压强，以及正确的软胶涂覆方法，制作的器件在28.5 g、5000 Hz、低温-45℃随机振动中，输出信号正常率达到90%以上。

在需要对目标进行实时跟踪瞄准的火控系统设计、论证与分析中, 经常要估算目标运动的角速度、角加速度及其变化规律, 以作为跟踪系统设计的依据, 但目前很难找到针对此类问题的系统性论述。为此, 以经常涉及的空间远程目标为对象, 从理论上对地平式跟踪系统中目标运动的角速度、角加速度、最大角速度、最大角加速度等物理量进行了严格推导, 给出定量的计算公式, 并将理论计算结果与对某目标的实测数据进行了比较, 证明了理论公式的正确性。从推导过程看, 所得公式同样适用于近程目标。

设计了一种深空非合作目标的激光扫描、捕获、跟踪地面实验装置,通过模拟深空同轨道运动的两颗卫星跟瞄过程,在理论上计算了跟瞄装置中光束指向驱动电机的最小加速度和其在跟踪过程中的运动特性。理论分析与仿真结果表明,当卫星偏离光斑中心一定距离时,指向驱动电机先加速后减速,补偿这个偏心,重新捕获跟踪卫星;重新捕获到跟踪所需时间受电机加速度和望远镜探测精度以及探测器响应处理时间影响,其中探测器精度对重新捕获到跟踪所需时间影响较大,探测器响应处理时间要减小到最小;为了使从捕获到跟踪过程中卫星始终在扫描光斑范围内,经纬仪驱动电机的最小角加速度为25.5°/s2。

提出一种基于激光多普勒技术和光学外差原理对高速回转机械进行扭振测量的新方法，分析了工作原理，推导出光路部分的数学模型，并通过实验分别验证了测量方法的可行性和准确性。高相干激光投射到转轴同一个截面上2点，反射光的多普勒频移正比于转轴转速，通过光学配置，使前后两个时刻的多普勒频移光信号在光探测器上发生光学混频，光电流拍差正比于转轴在两个时刻的速度差，控制两个时刻时间差很小，直接得到角加速度。与其他激光多普勒扭振测量方法相比，该方法直接测量转动角加速度，在保证测量精度的前提下，提高了扭转振动测量的实时性，极大地扩展了扭振测量的动态范围，对大型回转机械运行状态监测和故障诊断具有重要意义。