设计了一种专门用于对日观测成 像稳像系统的超高精度太阳敏感器。针对传统的四象限 太阳敏感器的不足，设计了一种基于十字差动式太阳硅光电池片 的探测器，以提高灵敏度和抗干扰能力。该系统在有效视场 (1°)内具有10″的低误差。

介绍了一种星载可见光相机成像仿真系统，它主要用 于模拟星载可见光相机观测其他空间目标时的场景并输出仿真 图像。该系统不仅可以为空间目标检测与追踪研究提供图像数 据，而且还可以为空间相机的设计及性能评估提供技术支持。采用 3ds Max软件建立了空间目标的精准三 维模型，并给其赋予了材质属性；使用卫星工具包(Satellite Toolkit, STK) 预报了被观测目标和相机的轨道参数，并利用星表提供了星空背景中 恒星的位置、星等和自行等参数；在开源图形库(Open Graphics Library, OpenGL)中 建立了星载可见光相机观测空间目标时的场景，并模拟了星载可见光 相机的观测效果。结果表明，本文系统具有较高的仿真度和渲染速度，可 以实现深空点目标和近距离面目标的观测成像效果图的实时渲 染。

研究了一种基于渐变滤光片的2～14 m常温红外光谱辐射计，实现了2%测量波长的分辨率。针对单片渐变滤光片的波长范围限制，采用三块渐变滤光片拼接的方式与光谱融合算法，实现了2～14 m宽波段覆盖。采用精密步进电机和位置传感器方案进行精密光谱分光，实现了2%测量波长的光谱分辨率。采用斩光和数字正交锁相放大方案，实现了微弱红外光谱信号的探测。用于驱动渐变滤光片的步进电机采用近似函数控制算法和阶梯变频加速型运动律控制方案，实现了高精度步进控制和0.1 转/s～10 转/s的不同光谱测量速度。最后，简要介绍了红外光谱辐射计的标定方法及结果。

设计了基于新型开关电容阵列技术的激光回波数字化系统，实现了每秒5G个采样点 (Gigabit Samples per Second, GSPS)的采样速率。利用单片模拟数字转换器件(Analog Digital Converter, ADC)实现了多元信号采样。该系统具有很大的发展潜力。介绍了多米诺环形采样器(Domino Ring Sampler, DRS)4的控制策略。设计了基于DRS4芯片的激光回波数字化电路，搭建了激光测试系统，并开展了基于DRS4的信号采样实验。实验结果表明，采用DRS4芯片进行激光回波数字化，能够达到最高5GSPS的采样速率，可实现多元系统设计，增大视场，同时降低系统功耗和成本。

空间探测技术对小型低温制冷机提 出了在不同温区同时供冷的要求，而双级高频脉管制冷机则 是一种极具潜力的解决方案。介绍了一种热耦合双级高频 脉管制冷机，其两级冷指均采用同轴型结构以提升制冷机 结构的紧凑性。在室温惯性管调相的方式下，获得了22.03 K的 最低无负载温度；当总的输入电功为413 W时，两级可同时获 得8 W@80 K和1 W@30 K的制冷量。针对不同预冷温度下的性能特 性开展了实验研究，得到了低温级冷指效率的变化规律。

采用自由室温活塞取代惯性管及气库作为脉管制冷机(Pulse Tube Cryocooler, PTC)调相机构，不仅可以减小调相机构的体积，还可以提高其制冷性能。为了研究自由室温活塞对脉管制冷机性能的影响，设计加工了一台自由室温活塞脉管制冷机，并进行了实验研究。结果表明，在输入功不变的情况下，运行频率增大时，压缩活塞和自由室温活塞的位移相位角增大，压缩活塞与自由室温活塞的扫气容积之比增大；充气压力增加时，位移相位角增大，扫气容积比减小。研究结果对自由活塞型脉管制冷机的设计及优化具有重要指导意义。

介绍了采用新工艺生长的铟砷锑厚膜单晶。我公司采用和室温锑化铟探测器相同的工艺结构将其制成了高灵敏、非致冷型光导探测器，并对它的光电性能和光谱响应率进行了测试。将该探测器与室温锑化铟、致冷锑化铟以及硒化铅探测器作了对比，所得数据为工作在中远红外波段(5～12 m)范围内的铟砷锑探测器的更广泛应用提供了可靠的依据。

为了探测地球大气中的温室气体含 量，设计了4种空间分辨率为2 km、地面刈幅宽度为500 km、轨道高 度为690 km的气体探测仪光学系统。4个波段的中心波长分别 为1.606 m (弱CO2)、1.660 m (CH4)、 2.064 m (强CO2)和0.765 m (O2)； 光谱分辨率分别为0.08 nm/20000、0.08 nm/20000、 0.1032 nm/20000和0.045 nm/17000。 整个光学系统由浸没式平面衍射光栅、利特 罗式光学结构以及前置系统构成。该系统在奈奎斯特频 率处的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)值 接近80%，且单个像元尺寸内集中了接近90%的衍 射能量，可以实现高光谱探测。