对于空间相机来说，高分辨率要求相机的焦距要长，长焦距则会导致主次镜间距变大，从而导致空间相机的体积增大，空间利用率降低。为了充分减小空间相机发射时的包络尺寸，降低空间相机的发射成本，针对同轴三反式光学系统设计了一种基于空间四连杆的高精度可重复式次镜展开机构。对该次镜展开机构进行误差分析，对次镜展开机构的模型进行有限元分析以评估机构的可靠性，并设计了机构可重复性实验验证次镜展开机构的可重复性。次镜展开机构折叠后空间相机光轴方向长度由875 mm压缩为324 mm，体积压缩63%，展开状态下的基频为96.64 Hz，重复展开位移极限误差最大为15.61 μm，倾斜极限误差最大为16.89″。结果表明，该机构实现了空间相机体积的压缩，且锁紧状态下的基频符合在轨使用要求，重复精度满足光学系统要求，能够适应微纳卫星的运载条件，可以应用于航天实践中。

相比于传统的破坏型应力发光材料, 陷阱控制型应力发光材料在应力发光过程中具有良好的结构完整性和应力发光可重复性等优势, 已在应力传感器、应力驱动的照明和显示器等领域展现出应用潜力, 高性能陷阱控制型应力发光材料的开发对推动应力发光的应用进程具有重要意义。本工作研究了新型陷阱控制型应力发光材料 Ca2Ga2GeO7:Pr3+, 通过测量 XRD谱、漫反射光谱、荧光衰减曲线、发射光谱、应力发光光谱和热释光图谱对其发光特性进行了研究。 Ca2Ga2GeO7:Pr3+的光致发光谱和应力发光光谱均具有位于 488、610 nm和 648 nm的发射峰, 分别对应于 Pr3+从 3H4→3P0、3H4→1D2和 3F2→3P0的能级跃迁。我们发现在连续摩擦刺激下其应力发光强度表现出缓慢衰减特性, 并且应力发光强度与应力强度还满足线性增长趋势。基于热释光测试的陷阱属性分析表明: Ca2Ga2GeO7:Pr3+缓慢衰减的应力发光特性主要来源于材料中深陷阱的存在, 即在连续应力刺激过程中, 深陷阱不断地向浅陷阱提供电子补充, 使应力发光表现出缓慢衰减特性。这为高性能陷阱控制型应力发光材料的开发和应用提供了材料和实验基础。

针对电机内部实时测温的需求, 设计了一种嵌套结构的管式光纤光栅传感器。该传感器使用陶瓷基片作为内层结构, 以304不锈钢管作为保护外层, 采用飞秒激光刻写的纯石英光纤光栅作为测温敏感元件。搭建了恒温油浴光纤传感测试系统, 采用循环升降温的方法对其进行了温度特性研究, 结果表明该传感器测温性能良好, 升降温实验的线性相关系数均为0.9999, 在长期的循环实验中波长重复性为±2pm, 迟滞误差小于5pm, 有较高的可靠性, 可用于电机内部的温度监测。

从永磁体的长径比、气隙磁场均匀性等参数出发, 采用理论计算和仿真分析, 对采用钐钴永磁体(Sm2Co17)的石英挠性加速度计磁路进行了设计。在降低永磁体和磁帽高度比的基础上, 对两种高度比的磁路气隙磁场均匀性进行了测量, 并对优化前后的石英挠性加速度计的标度因数进行了1个月的重复性测试。测试结果表明, 优化后的力矩器磁路既能获得较均匀的气隙磁场, 也能保持较好的长期性能。

针对传统关键点检测算法对噪声敏感及依赖于物体模型的形状特征等问题,提出一种基于正态加权的多尺度关键点提取算法。首先,在每个尺度上建立局部邻域的协方差矩阵,计算局部坐标系落在前两个坐标轴的比率大小,根据比率大小来确定候选关键点。然后计算基于正态加权的形状索引值,以此来度量点云的局部最大相异性度量值。最后,在不同尺度下,将具有局部最大相异性度量值的极大值点作为最终关键点。实验结果表明,相比较其他的传统算法,所提算法能有效地提取各种点云模型的关键点,能够同时兼顾关键点的质量、数量及运行效率,且对具有尖锐特征和大面积平滑特征的模型具有较强的适应性,算法的鲁棒性及形状索引功能得到进一步增强。