为了降低双通道MEMS微波功率传感器的回波损耗, 提高传感器的测量精度, 对MEMS悬臂梁的匹配特性进行了研究。首先, 通过双通道MEMS微波功率传感器结构构建S参数的理论解析模型, 分析了双通道MEMS微波功率传感器的匹配特性, 得到了MEMS悬臂梁的间距和回波损耗系数S11的关系; 接着利用有限元软件HFSS进行仿真, 并和理论结果比较; 然后, 设计并制作了双通道微波功率传感器; 最后, 对该传感器的匹配特性进行了测试和分析。实验结果表明: 当MEMS悬臂梁的间距为1. 6 μm时, 该传感器在测量8~12 GHz频率内的微波信号时, 回波损耗小于-19 dB。理论和仿真结果较为相符, 因此S参数的理论解析模型可以较好地反映双通道MEMS微波功率传感器的匹配特性, 对双通道MEMS微波功率传感器的设计具有一定的指导意义。

工业机器人在工业现场进行连续高速作业过程中, 电机发热和关节摩擦生热将导致机械臂本体温度升高, 引起机器人末端定位漂移, 严重影响机器人的重复定位精度和作业精度。针对制造现场的工业机器人, 提出了一种基于双目立体视觉的温度误差在线补偿方法, 并基于微分运动学和双目视觉原理构建了温度误差补偿模型。在机器人末端安装基准球, 同时在基座附近固定视觉测量传感器, 机器人完成作业循环之后, 以不同的姿态带动基准球至传感器视场内进行补偿测量。此外, 通过分析各关节参数随时间变化的规律, 筛选出符合温度漂移规律的显著性参数进行补偿, 有效降低了补偿测量次数和耗时。实验结果显示, 补偿后机器人的重复定位精度可维持在±0.1 mm的水平, 能够显著改善制造现场工业机器人的作业精度, 且整个补偿测量过程耗时10 s左右。

回差是表征精密减速器性能的关键指标, 其定义貌似简单, 但蕴含了复杂的测量及评价问题, 本文从静态测量和动态测量两个方面论述了当前精密减速器的回差测量原理和方法, 对比分析了各种测量方法的异同和优缺点, 分析了当前工业领域常用的评价方法, 指出评价方法的不同是造成评价结果差异的重要原因。最后指出, 建立精密减速器综合性能动态测量系统是适应工业需求的必然趋势, 同时当前亟需建立一套完整的精密减速器回差测试规范及评价标准。

为了抑制相敏解调引入的闪频(1/f)噪声, 实现硅微陀螺仪的高精度片上数字化输出, 设计了一种基于sigma-delta模数转换器的相敏解调ASIC。首先, 提出了一种量化硅微陀螺仪驱动及检测载波信号的低闪频噪声数字化方案, 建立了sigma-delta模数转换器的系统级分析模型, 并利用Simulink完成了基于谐振器级联前馈(CRFF)结构的三阶sigma-delta模数转换器系统级设计。其次, 研究了sigma-delta模数转换器的电路级实现方法, 在Cadence IC平台上完成了包括低噪声开关电容积分器、加法器及1 bit高速量化器等模块的晶体管级电路设计与验证, 并采用AMS 0.35 μm工艺进行了流片。实验表明: 该sigma-delta模数转换器具有三阶噪声整形功能, 在硅微陀螺仪的工作频率处(6.4 kHz)量化噪声小于200 nV/Hz1/2, 等效精度位数为12。硅微陀螺仪数字化输出角度随机游走0.012 (°)/h1/2, Allan方差零偏不稳定性为0.34 (°)/h, 零偏稳定性(1σ)为0.94 (°)/h, 满足高精度硅微陀螺仪的数字化精度需求, 并提高了整表集成度。

为了改善透明电子灌封胶的力学性能, 采用加成反应制备了补强型室温固化透明电子灌封胶。首先, 通过开环聚合制备乙烯基封端的聚硅氧烷; 以硅氢基封端的聚硅氧烷为交联剂, 在铂配合物的催化作用下, 制备得到可室温固化的透明型灌封基胶。采用MQ硅树脂对基胶进行补强, 研究了MQ硅树脂的含量对灌封胶透光性、力学和绝缘性能的影响。结果表明, MQ硅树脂在含量15份时, 补强型灌封胶的可见光透过率、电阻率、拉伸强度分别达到84%、 2.77×1014 Ω·cm、5.2 MPa; MQ硅树脂的适量加入有效提高了灌封胶的力学性能; 试样在热老化和湿热老化之后仍保持优良的光学、力学和绝缘性能。

为了测量手机跌落时的变形与应变, 基于数字图像相关法及双目立体视觉原理, 提出一种用于手机跌落试验中变形与应变测量的方法, 并研制了相应的高速三维全场应变光学测量系统。针对手机跌落碰撞过程中, 角度变化导致散斑匹配失败率高, 变形应变场缺损严重的问题, 利用高速相机高速采集图像, 并改进图像匹配方法, 采用顺序逐帧基准匹配, 保证了测量精度, 提高了应变场完整度。研制了光学测量系统, 设计了试验方案, 进行了数字图像测量方法与动态应变仪测量结果的对比, 对改进的散斑匹配方案进行了验证。试验结果表明, 本文的方法使变形应变场的完整度提高了21%, 其位移动态测量精度为0.42%, 应变测量精度为0.5%。本文的方法和系统可以满足手机跌落碰撞全场变形与应变测量的要求, 与传统测量方式相比有明显优势, 是研究手机跌落碰撞变形规律的有效途径。

为了有效采集多个方向的振动能量, 本文提出了一种圆柱形的压电阵列径向分布的二维(2D)振动能量采集器。通过将柔性弧形压电阵列径向分布在圆柱体上, 该采集器可以收集到二维(2D)平面内任意方向的振动能量。同时, 引入了角度带宽来描述采集器获取二维振动能量的能力。实验结果表明: 这种新型结构采集器的角度带宽接近180°; 而且, 通过把对称位置的聚偏二氟乙烯(PVDF)压电元件进行反向串联, 采集器的最大输出电压可以达到11.6 V; 当把对称位置的聚偏二氟乙烯(PVDF)压电元件反向并联时, 最大输出功率达到13.5 μW。与传统的悬臂式压电振动能量采集器相比, 该二维(2D)采集器具有更好的多方向振动能量采集性能。

为了实现对BGA焊球的自动检测, 建立了自动视觉检测系统。对系统所采用的焊球特征进行提取及缺陷识别, 基于高斯混合模型的分类器对检测算法进行研究。根据焊球的形状和尺寸特征设计了焊球缺陷识别和分类算法, 并以锡多、锡少和毛刺缺陷为例, 分析典型缺陷的识别算法。以焊球形状的圆度和特征区域的面积等特征参数为评价标准, 构建二维特征空间。在二维特征空间线性组合的基础上, 构建基于高斯混合模型的分类器。构建了训练样本集, 并对该分类器进行训练, 根据训练结果并结合应用实际修正了模型, 并采用测试集对该分类器进行测试验证。实验结果表明, 焊球缺陷检测算法的准确度为97.06%, 漏判率为0%, 检测可靠度为100%。该视觉检测系统满足了工程运用中对识别准确度、稳定性、可靠性等方面的要求。

在聚酰亚胺材料上加工用于喷墨打印头的喷孔时, 广泛采用激光打孔后填充亲水聚合物使喷孔内壁具有一定的亲水性, 从而有利于提升打印头的工作频率。为了简化喷孔的制备工艺, 本文提出一种使用氧气与氩气混合等离子体处理的方法, 在引入亲水基团的同时增大表面粗糙度, 克服通常等离子体处理中聚酰亚胺表面亲水性随着时间增加而逐渐丧失的局限, 以期能够长时间维持亲水性。实验结果表明, 经过长时间放置后, 聚酰亚胺表面能够维持一定的亲水性, 表面的接触角能够保持在50°~60°。最后, 通过仿真分析验证了亲水性提升对于喷墨打印中墨滴填充的有利影响, 墨滴填充时间由140 μs缩短至70 μs。

提出了一种基于嵌入式系统和WiFi无线控制的接触模式原子力显微镜(AFM)系统。该AFM系统直接由迷你型移动电源给扫描与反馈电路及嵌入式系统等供电; 嵌入式系统由微型电脑树莓派和微小型AD&DA模块构成, 通过WiFi与笔记本电脑实现无线数据通信。利用这一方法, 成功研发了无线控制式AFM系统, 并开展了微纳米样品的扫描成像实验。实验结果表明, 该AFM系统的横向分辨率达到纳米量级, 纵向分辨率达到0.1 nm, 最大扫描范围为3.6 μm×3.6 μm。该系统的显著特点是无需交流市电供电, 无需直流高压电源, 也无需与计算机之间的线缆连接, 可在约100 m远处通过无线控制的方式实现AFM的扫描成像。这一新型AFM系统, 不仅能够在微纳米技术的常规领域得到应用, 而且在野外考察、隔离环境、真空条件、气体氛围环境及星际探测等特殊领域具有广阔的应用前景。

为了对复杂体系的多环芳烃进行定性识别和定量分析, 构建了基于二阶校正法的荧光检测系统。利用二阶校正法在三维荧光数据处理中的优势, 达到多种混合多环芳烃分离和鉴别的目的。采用FS920荧光光谱仪测量并分析了萘(NAP)、苊(ANA)及两者混合物的荧光光谱特性, 发现NAP溶液有一个荧光峰λex/λem=290/322 nm, ANA溶液存在两个荧光峰分别为λex/λem=290/322 nm和λex/λem=290/336 nm, NAP和ANA荧光光谱重叠严重, 并且不同浓度配比混合物的荧光光谱具有差异性。通过将二阶校正法与三维荧光光谱法相结合, 实现对多环芳烃混合物的浓度检测。分别采用平行因子(PARAFAC)算法和自加权交替三线性分解(SWATLD)算法对光谱数据进行分解。结果表明: 两种算法对NAP和ANA混合物均有较高的分辨能力, 预测平均回收率均在95%~99%、均方根误差均小于0.2 μg/L。相比之下, SWATLD算法的检测效果更好。

本文利用电化学沉积法在PET-ITO柔性基底上成功制备出ZnO纳米发电机。采用X射线衍射仪, 扫描电子显微镜和电化学工作站对ZnO纳米棒进行了生长观察和性能测试。 XRD图谱显示, 在不同沉积时间下ZnO纳米棒都具有(002)峰的择优取向。SEM表面形貌图显示, 电沉积时间为2 h时ZnO纳米棒呈现明显的六角纤锌矿结构。SEM断面图表明, 电化学沉积2 h的纳米棒最长为1.1 μm。为了更好地观察不同沉积时间对纳米发电机的性能影响, 在沉积时间为1, 1.5, 2 h的条件下制备了3种纳米发电机。最终结果显示, 电沉积时间2 h制备的纳米发电机的电压输出性能最好, 输出电压为960 mV。最后, 研究了电沉积法制作纳米发电机的工作机制。

为了在高功率体声波谐振器的设计中考虑自热效应的影响, 提出一种声-电磁-热多物理场协同仿真方法, 来模拟自热导致的频率偏移, 并针对此频率偏移的消除问题, 提出了相应的修正方案。首先, 由常用的Mason模型设计出满足谐振频率要求的初始谐振器。接着, 通过声-电磁-热多物理场协同仿真得到自热导致的频率偏移。然后, 初步调整压电层厚度, 来抵消此频率偏移。最后, 对调整后的谐振器迭代进行声-电磁-热多物理场协同仿真, 以确定压电层厚度的调整量。结果表明: 自热效应会导致高功率体声波谐振器的谐振频率明显下偏(谐振器案例的频率偏移量为3 MHz), 通过减薄压电层厚度(案例中为1.7 nm)可彻底消除此频率偏移。所提出的高功率体声波谐振器的修正方案能有效地解决自热效应导致的谐振频率偏移问题。

为了缩短检测液压油污染物的相对时间、提升对固体污染物的检测精度。设计了一种内置玻璃管的高通量环形流道检测传感器, 玻璃管内置一对硅钢片, 聚合检测区磁场用以提升检测精度。流道穿过双层平面线圈内孔, 通过改变平面线圈电路的连接方式, 传感器可以切换两种不同的工作模式: 电感检测和电容检测。电感检测可以区分铁磁性和非铁磁性固体颗粒, 电容检测可以区分水滴和气泡。分别对电感检测和电容检测进行理论分析和实验验证, 并且对有无硅钢片的电感检测进行仿真和实验对比。实验结果表明, 环形流道设计缩短了检测时间, 硅钢片的聚磁场效果可以提升对固体污染物的检测精度, 铁磁性(铁颗粒)检测下限40 μm, 非铁磁性(铜颗粒)检测下限130 μm, 电容检测时, 检测到200 μm 水滴和270 μm气泡。该研究为实验液压油污染物快速区分检测提出了一种新方法。

制备纳米金属间化合物Fe-Al/Cr3C2复合涂层并测试其抗腐蚀性能, 为利用热喷涂技术治理火电站易损部件腐蚀问题提供有效手段。运用自主研发的造粒系统, 成功对高活性的纳米Fe-Al/Cr3C2复合喷涂粉体实施团聚造粒; 运用高速火焰喷涂方法, 在结构材料表面制备出了纳米Fe-Al/Cr3C2复合涂层, 对比测试了微米、纳米Fe-Al/Cr3C2复合涂层的抗高温腐蚀性能, 分别采用抛物线型和幂函数型对腐蚀动力学曲线进行拟合。纳米Fe-Al/Cr3C2复合喷涂材料的粒径由原始的50 nm团聚到最终的114～178 μm, 团聚后的纳米颗粒呈圆形或椭圆形, 各成分比例保持原始比例, 团聚颗粒内部仍然保持纳米粉体状态; 纳米Fe-Al/Cr3C2复合涂层表面致密、铺展均匀, 截面元素过渡平缓、层片细小; 运用幂函数方程对腐蚀动力学曲线的拟合效果更好。通过对腐蚀动力学拟合方程进行求导运算可推算出各复合涂层的腐蚀速率。团聚后的纳米颗粒满足热喷涂材料的相关要求, 纳米Fe-Al/Cr3C2复合涂层的抗高温腐蚀性能显著高于微米Fe-Al/Cr3C2 复合涂层。纳米Al、Cr优先氧化生成具有保护作用的氧化膜机理解释了纳米涂层抗高温腐蚀性能优异的原因。

磺胺类抗生素被广泛应用于水产养殖, 会对环境造成危害。为了检测水环境中该类药物的浓度, 本研究合成了磺胺类药物量子点分子印迹传感器, 用于快速检测水样中的磺胺类抗生素。在CdTe量子点表面, 以磺胺嘧啶为虚拟模板, 采用溶胶-凝胶法合成了具有良好光学性质的分子印迹荧光传感器。通过红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对传感器进行了表征, 并测试了pH值对测定条件的影响, 分析了传感器对不同药物的选择性。印迹聚合物成功接枝在了量子点表面, 在pH为8.0时, 具有最佳荧光吸收。在该条件下, 当磺胺嘧啶在2~10 μmol/L的浓度范围内, CdTe@SiO2@MIPs的荧光猝灭率(F0/F)随体系中磺胺嘧啶的浓度变化关系符合Stern-Volmer方程(R2=0.982 7, n=5)。加标回收率显示, 磺胺嘧啶的回收率范围为90.0%~104.4%, 相对标准偏差不超过14.7%。实验结果表明制备的CdTe@SiO2@MIPs可快速灵敏地检测水样中磺胺类药物的残留。

使用耦合谐振电路理论设计微带交指滤波器具有较好的灵活性, 然而当衬底厚度和中心频率增加到一定程度时, 由传统的50 Ω抽头线得到的外部品质因数Qe达不到理论值。为了增大实际设计中的Qe, 同时匹配源和负载, 本文将传统的抽头结构改进为一段50 Ω微带线与一段较细微带线组合的类SIR抽头; 此外, 为了减小微带线阶跃变化带来的回波损耗, 将类SIR抽头改进为一段50 Ω微带线与一段较细微带线渐变式过渡的抽头。最终, 分别采用类SIR抽头和渐变式抽头设计了一个Ka波段微带交指滤波器。仿真表明: 使用类SIR抽头和渐变式抽头得到的Qe都能与理论值相匹配, 且带渐变式抽头的滤波器相比于带类SIR抽头的滤波器, 其回波损耗减小8.31 dB, 插入损耗减小0.16 dB。从而验证了所提出的两种抽头结构改进的可行性。

Tikhonov与截断奇异(TSVD)正则化是动态光散射数据反演中的两种重要方法, 不同的正则化方法会对噪声DLS数据测量结果产生不同的影响。分别采用二阶差分矩阵的Tikhonov与TSVD方法, 在6种噪声水平下, 对宽窄不同的单峰与双峰分布颗粒进行了反演研究。结果表明: Tikhonov具有较好的光滑性; 对于单峰分布颗粒, TSVD峰值误差更小、对于窄分布以及强噪声宽分布颗粒系反演, 其抗噪性能更强、反演误差更小; 对于双峰分布颗粒, Tikhonov具有较小的反演误差、较强的双峰分辨能力与抗噪声能力; 对于窄分布颗粒的反演, 一般TSVD峰值误差更小。在同样噪声情况下, Tikhonov与TSVD的双峰分辨力与颗粒的粒径峰值比有关。Tikhonov双峰分辨力较强, 能够分辨出峰值比较低的颗粒。对实测200 nm单峰颗粒进行反演, Tikhonov、TSVD的反演峰值误差分别为3％和1.85％, TSVD峰值位置更准确, 能够验证模拟数据的结论。

为满足大规模胃癌早期筛查对胃蛋白酶原I(PGI)检测高灵敏度、高效率、操作简单、样品量少的需求, 本文构建了一种PGI抗体功能化薄膜型Lamb波生物传感器。对传感器检测腔薄膜进行PGI抗体自组装修饰, 传感器检测腔表面修饰的PGI抗体将样品中PGI抗原特异性的捕获并固定在检测腔薄膜表面, Lamb波传感器薄膜表面质量增加导致其A0模式中心频率发生移动, 且频率移动量与检测腔表面吸附物质质量增加量正相关, 实现对样本中PGI抗原浓度的检测。实验结果表明: PGI抗体功能化薄膜Lamb波生物传感器对PGI抗原实测灵敏度约为102.114 Hz/ng/mL, 理论最低检测限(LOD)为0.176 ng/mL, 单个样本检测时间为40 min, 与现有基于光学检测法PGI检测技术相比, 具有检测系统简单、操作简单、不需要专业人员操作等显著优势, 且比多数光学检测法LOD更低, 比电化学法PGI检测技术LOD低两个数量级。结果表明, 本文提出的PGI抗体免疫功能化薄膜型Lamb波生物传感器对PGI检测且具有检测下限低、灵敏度高、检测效率高、操作简单、无需样品预处理等特点, 满足大规模早期胃癌筛查的基本需求。

由于结构尺寸小, 微电子机械系统(MEMS)的性能易受到加工工艺过程中各种不确定因素的影响, 设计阶段存在着不确定性。本文针对一种典型的MEMS测力计进行不确定性分析, 在考虑大挠度变形的条件下, 基于完备椭圆积分解给出了测力计的载荷-位移模型, 模型结果表明测力计在位移超过30 μm后表现出显著的非线性。基于该模型, 综合考虑材料参数和结构尺寸参数的随机性, 研究了测力计不确定性分析的蒙特卡罗法, 并给出了直接对蒙特卡罗抽样数据实施线性回归获得各参数敏度的计算方法, 用于便捷地分析各参数对测力计不确定性的贡献。所得到的结果与文献吻合非常好, 验证了该方法的正确性和有效性, 并为测力计的鲁棒设计以及工艺改进提供参考。本文给出的系统不确定性分析方法具有通用性强、使用简单等优点, 同时避免了对解析模型的依赖, 证明其可应用于难以显式表达输入与输出关系的系统的不确定性分析。

为了满足光学复杂曲面的精密、高效加工, 提出一种利用空化效应促进射流加工效率的光学表面加工方法——纳米胶体自激脉冲空化射流抛光, 并研制了加工系统。采用流体动力学对纳米胶体自激脉冲空化射流抛光中的喷射过程进行了仿真, 获得了周期为0.3 s的自激脉冲射流典型时刻下加工流场的流体动、静压力、速度、空化效应分布规律。进行了纳米胶体自激脉冲空化射流抛光试验, 结果表明该系统能够产生效果良好的自激脉冲空化射流。采用该方法对单晶硅表面进行加工可以得到表面粗糙度为Ra 0.904 nm(Rms 1.225 nm)的超光滑表面, 此加工表面粗糙度质量与相同加工条件下的普通纳米胶体射流抛光相当, 但其加工效率较普通纳米胶体射流抛光能够提升20%左右, 能够满足光学表面高效精密加工的需要。

房颤、血栓等患者抗凝药物日常口服等场景迫切需要凝血参数快速检测, 本文设计和制作了一种Parylene-C增强型石英晶体微天平(QCM)传感器及其耗散因子检测系统用于凝血测量。首先使用Parylene-C有效增加石英晶体微天平传感器的峰峰值和有效使用次数, 基于传感器耗散因子对血液凝固过程血液粘弹性变化敏感, 设计电导谱分析法的压电传感器耗散因子快速测量系统, 对血浆部分凝血活酶时间(aPTT)进行测量。并用SYSMEX CS 5100光学凝血仪、Lambda 950分光光度计验证系统测量结果。实验表明, Parylene-C增强型QCM传感器信号峰峰值增加8±1%, 传感器aPTT实验有效重复使用次数为30次, 系统30 ℃温差最大耗散偏移2.09×10-6。aPTT耗散曲线与光学法(lambda 950)吸光度曲线变化趋势一致。与SYSMEX CS 5100临床结果线性拟合决定系数R2为0.99。同样本10次重复实验结果变异系数为1.48%。Parylene-C增强型QCM传感器与耗散分析法的联合应用具备多场景下凝血参数快速检测的能力, 系统温度稳定性好, 具有满足即时检测应用的潜力。

为了确保光栅单色器温度起伏引起的能量漂移不影响光束线的表观能量分辨率, 建立了单色器高精度的恒温环境。结合上海光源梦之线设计, 根据光栅衍射方程推导出单色器温差与能量漂移之间的关系; 据此设计了沿光束方向温度起伏较小的单色器恒温环境, 测试了温度控制系统不同条件下的长期温度稳定性, 并通过长时间多次测量氮气K边吸收谱的方法, 得到了相应的能量漂移。结果显示: 温度控制系统未启动的情况下, 棚屋内最大温度变化约为0.62 K, 测得的能量漂移约为49 meV; 温度控制系统使用独立冷水机时, 最大温度变化约为0.20 K, 相应的能量漂移约为17 meV。实验表明, 建立的单色器恒温环境满足设计要求, 使得单色器温差引起的能量漂移对梦之线表观能量分辨率的影响得到有效控制。

为了满足MEMS火工品的小型化、集成化和低能发火等要求, 本文基于MEMS技术, 设计了一种平面“蛇”形结构的薄膜换能元, 采用磁控溅射等MEMS薄膜制作技术, 完成了不同薄膜桥区电阻和基底材料薄膜换能元样品的制备, 采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM), 低电阻测试仪、红外热像仪等设备, 完成了不同换能元样品结构(薄膜桥区线宽、长度及厚度等)及性能(电阻、电热响应等)参数的测试与表征。通过分析研究, 获得了薄膜桥区电阻材料、基底材料、薄膜厚度以及桥区结构形状对换能元性能的影响规律, 优选确定以金属Pt和7740玻璃作为换能元电阻及基底材料, 发火性能达5 V/33 μF, 满足MEMS火工品的低能化要求。

基于激光雷达高程数据与平面影像数据融合的三维成像技术是三维遥感探测技术的重要发展方向之一。本文设计了基于此体制的共孔径三维成像载荷的光学系统。从受限的空间尺寸出发, 以此作为设计输入条件, 得到光学系统的初始设计参数, 设计了焦距为2 400 mm, F数为5.33的偏视场同轴三反系统。采用三镜前置的方式, 大大缩短了光学系统的轴向长度, 使光学系统的轴向长度仅为焦距的1/4.36, 在有限的空间内, 实现了长焦距、高分辨率的光学系统排布。采用偏视场设计, 避免了系统内的二次遮挡。整个系统的成像质量良好, 无色差, 畸变小, 光学调制传递函数接近衍射极限, 同时其相对孔径较大, 有效通光孔径较大, 能量集中度高, 在保证高地面分辨率的同时, 满足了激光接收端对能量的需求。

针对大视场、高分辨率、低畸变和环境适应性要求高的三线阵航空测绘相机光学系统设计要求, 开展新型光学系统结构形式设计: 首先, 根据总体方案要求以及稳定平台安装特点, 确定了单镜头的技术方案; 接着, 分析计算了光学系统各项指标参数, 光学系统拉氏不变量达到9.5; 然后, 对比分析了非像方远心光路、像方远心光路和准像方远心光路的结构形式; 最后, 设计了一种航空环境适应性良好的双高斯复杂化失对称准像方远心光学系统结构形式。设计的光学系统成像质量好, 在全色谱段内的Nyquist频率为100 lp/mm, 全视场调制传递函数均优于0.36; 分别在R、G、B谱段的Nyquist频率为50 lp/mm, 全视场调制传递函数均优于0.6。光学系统全视场最大相对畸变优于0.1%, 在均匀温度0~40 ℃范围内, 全色谱段调制传递函数优于0.3。实验室鉴别率板测试结果表明, 相机静态分辨率达到102 lp/mm; 飞行验证试验结果表明, 相机摄影分辨率达到0.16 m@2 km航高。光学系统设计完全满足大视场三线阵航空测绘相机环境适应性和分辨率的要求。