本文以TCD1501C为图像传感器，描述了线阵CCD相机电路的设计过程。介绍了CCD驱动、A／D转换、对外接口部分，并给出了解决方案和实现方法。

介绍一种采用激光测量反射镜偏角的方法，它适合于光学系统装配时的测量。采用CCD细分技术对成象光斑质心进行提取，提高了偏角测量精度，在1.25°的测量范围内，可以达到±3″的测量精度。

介绍了内框在内方位元素测试仪中的作用及其工作时的受力状态。采用有限元分析方法对内框不同工作状态的变形进行分析，计算出内框变形对瞄准望远镜视轴的影响，给出了分析计算结果．

针对大口径大视场望远镜的需求，设计了一种用于大口径望远镜的机械快门，其通光口径可达中200mm，具有快速启停，定位准确，不同倾角下两叶片同开同闭等特点。机械结构设计中采用同步传送带和步进电机作为其传动装置具有平稳、速度快、定位准等特点；步进电机的控制、驱动设计中采用DSP发生PWM脉冲波控制电机的速度与位置；同时采用了指数型加减速曲线实现快门的快速启停。实验结果表明，研制的快门叶片打开或关闭时间达到0．2S，稳定性高，整体结构设计巧妙、紧凑，完全可以满足大口径望远镜的使用要求。

采用高次幂、短修形方式设计望远镜传动直齿轮,既满足重合度要求,又可改善齿轮的静传动误差,还能消除齿顶刮行现象,避免应力集中。定义空载传动误差设计曲线为齿廓修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程。采用轮齿接触分析理论,结合有限元法,计算了空载传动误差曲线、齿轮承载变形曲线以及静传动误差曲线、并计算了定载荷情况下,考虑齿距误差的齿廓修形方程。结合仿真算例,对比未修形齿轮与修形齿轮的静传动误差以及主动轮齿顶处的应力,表明修形效果明显。

根据轻质镜的工作状态,分别给出了一种平放时的和两种立放时的支撑方法.用Algor有限元软件对这三种状态进行应力和变形分析,并用Excel对节点变形进行处理,给出了镜面变形曲线.分析结果表明,三种支撑方法能够满足轻质镜的变形精度要求.

研究和设计了测量波长范围在10(m(120(m的远红外光谱仪,它以光栅作为分光元件,利用光栅的衍射特性测量自由电子激光的光谱分布,给出了实用化的测量公式,并对光谱仪进行了标定和测试实验.

通过将大面阵数字航测相机固定在二维内方位仪的高低轴内部，转动测量机架，使平行光管的点像目标依次成像在被测相机的CCD靶面上，结合相应的计算公式和测控软件，得出了大面阵数字航测相机的内方位元素及畸变值，解决了大面阵数字航测相机视场大、不易标定的问题．实践证明该方法是可行的。

齿侧间隙会影响齿轮传动式望远镜的指向和跟踪精度。采用多电机驱动，通过施加偏置力矩能消除齿隙影响。以双电机驱动为例，建立动力学的数学模型，考虑齿隙非线性，齿轮传动链刚度的周期时变性，随机风扰力矩以及电机齿槽力矩的作用，以最小化偏置力矩为目标函数，齿轮不脱离啮合为约束条件，进行优化设计，获得了各驱动力矩下，全速度范围内的最优偏置力矩，并分析了传动系统的转动惯量、刚度及阻尼等参数，对偏置力矩设计的影响，得到了偏置力矩的变化规律。

21世纪初，针对大型天文望远镜传动特点，研制开发了适用于大型天文望远镜的弧形电机拼接的直接传动方式。这种传动方式有诸多的优点，但是存在较大推力波动，这将直接影响望远镜的跟踪精度。针对该种传动方式的缺点，本文采用空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的方法对电机进行控制，采用Matlab/Simulink建立了弧形电机的仿真模型和矢量控制系统的仿真模型。仿真结果表明，电机在带负载的情况下，可以获得快速的动态响应和平稳的水平推力，三相电流接近理想的正弦波形，从而使电机得到平稳的速度和推力，保证了电机的运行性能，满足望远镜跟踪需求。