为提高十字结构光传感器的标定精度, 提出一种十字结构光标定方法。利用提取光条中心直线的两步算法, 对成像光条进行直线特征提取并拟合出像素坐标系下的直线方程; 通过坐标转换, 得到相机坐标系下的图像直线方程, 再联合相机原点求出平面方程; 由此平面方程联立相机坐标系下的二维靶标平面方程解出相机坐标系下的激光直线方程; 改变靶标姿态, 得到多组相交光条直线信息并用随机抽样一致性原理拟合出十字激光平面。最后对环规标件进行三维重建并进行误差分析, 试验测得环规内半径误差均值为0.155 8 mm。此方法充分利用了直线特征上的点信息, 解决了以往拟合光平面算法特征点少的问题, 增强了算法的鲁棒性, 具有一定的实用性。

为解决基于位置敏感器件(PSD)的激光三角位移传感器在复杂光电噪声干扰下的精密标定问题,提出一种多元自适应卡尔曼滤波(MAKF)与非均匀B样条曲线拟合的联合标定方法。通过分析测量原理和计算方法,对位移传感器的非线性特性进行了详细说明,进而提出应用曲线拟合的方法进行非线性标定。针对曲线拟合的特点,设计了一种多元自适应卡尔曼预处理算法用于滤除光电噪声干扰;通过非均匀的节点矢量划分,构建了B样条曲线拟合模型,进一步提高了标定系统的精度。在实际工况下进行了标定实验,实验结果表明,该曲线拟合标定方法能够完成激光位移传感器的高精度标定,其定位精度为0.7%,平均测量误差可达0.012 mm,标定均方误差约为2.12×10 -5 mm 2。

针对动态压力传感器校准中, 压力无法直接准确溯源的问题, 一种利用激光干涉法测量水介质折射率的方法用于正弦压力校准。压力腔内充满水介质并产生动态压力, 以周期型的正弦压力为例, 通过激光干涉测量正弦压力下水介质折射率的改变, 得到介质动态压力的大小。为了对正弦压力进行精确测量, 建立数学模型并进行实验验证, 研制专门的解调系统, 通过硬件和软件的配合来实现正弦压力的精确测量。通过静态和动态试验验证了基于激光干涉测量压力的数学模型, 激光干涉方法来测量动态压力切实可行, 实现动态压力的量值溯源到时间、长度等基本量上。

提出了一种基于姿态关联帧的星敏感器标定方法,该方法通过外场天文观测即可实现标定。首先,利用与星敏感器捷联安装的陀螺组合体提供的高精度角度信息,实现了多帧星图的关联叠加,然后构建多帧星图之间恒星与像点的成像映射模型,最后采用最小二乘法实现了星敏感器内参数的全局优化。仿真结果表明,相比基于星角距的标定方法,所提方法标定精度更高、稳健性更佳,且能同时标定出星敏感器相对陀螺组合体的安装矩阵,因此其适用于船载和机载惯性/天文组合导航系统的参数标定。

提出了一种在锂离子电池制作过程中粘贴镀金光纤布拉格光栅(FBG)传感器的锂离子电池原位检测方法，该方法可用于采集锂离子电池的初始物理量。研究了将镀金FBG传感器埋入锂离子电池的位置及方法，分析了埋入镀金FBG传感器后电池的性能。对锂离子电池进行了充放电实验,并拆封了实验所用的电池样本。实验结果表明，镀金FBG传感器可用于一般环境下的温度采集；锂离子电池中FBG传感器的镀金层遭到腐蚀，导致FBG传感器的波长产生漂移，镀金层避免了裸FBG传感器的结构受到破坏，因此对FBG传感器重新标定后，可采集电池内部的温度。该研究为应用于锂离子电池原位检测的FBG传感器的选择提供了参考。

低温辐射计作为拥有10-4不确定度的辐射初级标准已经开始运用于遥感 器辐射定标领域。总结了低温辐射计的高精度初级标准传递至星载遥感器的定标过程,详细介绍了标准传 递链中各级标准的不确定度。通过VXR、TXR在NASA的EOS计划中的应用及国内辐亮度探测器对FY-2号的实际 定标,展现了溯源于低温辐射计的定标技术广阔的应用前景。

针对目前超宽谱短脉冲电场测量传感器标定问题，研制了以镜面单锥结构为核心的超宽谱短脉冲电场标准装置，用于超宽谱短脉冲测量传感器校准。该标准装置内部的电场分布可基于结构参数、麦克斯韦方程及激励脉冲解析给出。通过理论分析和数值分析验证了该技术路线的可行性。完成了标准装置的机械工艺设计及加工，并进行了测试。测试结果表明: 研制的标准装置在馈电处电压反射系数小于4%; 内部电场波形与激励波形一致，且电场幅度分布与严格理论结果偏差小于6%。