为了满足望远镜跟踪系统的发展需求,研究了基于图像处理的自动对焦技术在望远镜跟踪系统中的应用。介绍了几种图像清晰度评价函数,包括梯度函数以及统计函数等,并通过计算机仿真和实验验证的方式分析了各种评价函数在此自动对焦系统中的应用和性能。研究结果表明自相关函数、能量梯度函数和Sobel函数都是有效的清晰度评价函数,其中自相关函数相对其他函数性能更加优越。

研制了一种飞行时间望远镜，其组成为Ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ Ｆｏｉｌ＋ＰＰＡＣ＋ＩＣ＋Ｓｉ，用２５ＭｅＶ／Ａ＾４０Ａｒ束流在线测量，电荷分辨Ｚ／△Ｚ（ＦＷＨＭ）＝４６，质量分辨Ａ／△Ａ（ＦＷＨＭ）＝６７，时间分辨为３４４ｐｓ，能量分辨为０．８％。

基于系统要求以及Maksutov-Cassegrain望远物镜和变倍目镜的设计原理,设计了一种小型连续变倍Ma-ksutov-Cassegrain望远系统。为降低成本,系统中所有光学表面均采用球面。物镜部分采用弯月型厚透镜和一组双胶合透镜来更好地校正像差;目镜部分采用了无后固定组、像面在内的结构来缩短系统长度,并利用相关程序对变焦曲线进行了拟合。本系统通过目镜的连续变焦配合固定焦距的物镜实现了25～75倍的视觉放大倍率,各种像差都得到了很好的校正,满足指标要求。

结合以大截面光纤传象束作为中继传象元件的光纤望远镜研制，阐述了光纤望远系统的组成和成象原理；提出了为实现系统具有较高的光学性能，良好的传象质量，在设计上应作的考虑和措施，其中包括系统光学参数确定和结构的选择，此外，还讨论了光纤望远系统中的一些特殊问题，如光束限制，调焦及象质改善等。

内方位元素测试仪是测量航测相机的主点、主距及畸变的仪器。本文介绍了内方位元素测试仪光学系统设计，包括光学参数、结构形式的确定，成象质量和最终设计结果．

本文介绍安装于广东省佛山市第一中学的Φ300毫米卡塞格林天文望远镜的光学、机械、电控制系统以及仪器的装校，着重介绍光学机械装调及其校准精度。

叙述了光纤的主要技术特性和对光学综合口径望远镜的要求后，介绍了多目标多光纤摄谱仪，光程补偿的光纤集光系统。

提高望远镜的跟踪精度，位置伺服回路设计至关重要。变结构控制器可以有效提高系统的跟踪精度和稳定性能。对意大利伽利略国家望远镜跟踪轴的控制就是一研究实例。研究跟踪特性通常应以空中目标为对象，研究跟踪的目标角偏差。所做的实验均是对模拟空中目标的跟踪。

主镜保护罩是大口径望远镜的重要部件之一。针对一个1m口径的望远镜，设计了一种花瓣式主镜保护罩，其电控系统主要由上位机、RS485总线、步进电机和电机驱动控制器组成，形成一个分布式控制系统。上位机通过RS485总线向4个电机驱动控制器发送操作指令，驱动控制器根据指令内容及限位开关状态来控制步进电机转动和停止，从而实现保护罩的开启和关闭。实际应用表明，该系统工作可靠，运行平稳，有效避免了灰尘、异物等对望远镜主镜的污染及损伤，达到了对主镜的保护作用。

塔架系统的振动特性对望远镜的成像质量具有重要的影响。以望远镜塔架模型为研究对象进行模态分析,针对无参数化模态分析引起模态参数不准确的问题,提出采用最小二乘复指数法（LSCE）进行试验模态分析,确定结构的模态频率、阻尼比和模态振型。通过稳态图方法剔除识别过程所衍生的虚假模态,又通过模态置信判据验证模态的相关性,提高了模态参数识别结果的准确性,与无参数化试验模态分析结果对比表明,模态频率的最大误差仅为4.4%,一致性较好,结果表明LSCE算法的正确性和适应性。