研制了一种能够方便、快速调节激光雷达收发光路准直的光学装置，分析了装置楔角的选取要求、准直误差及其相应的矫正方法。该装置结构简单，主要由两个楔形光学平板组成，通过电机转动两个楔板可使出射光束方向在一定范围内任意改变，该调节范围由楔板的楔角和折射率决定。利用折射定律，严格推导了装置中两个楔形光学平板的旋转角度与出射光束方向之问的关系。提出了将该光学装置插入到激光雷达发射光路，采用螺旋式粗扫、圆形和径向细扫相结合的光束扫描方式实现对激光雷达准直的方法，并给出了系统准直调节过程中的判断准则和具体的准直步骤。

针对多普勒测风激光雷达校准仪的设计要求,详细推导校准仪中激光入射和接收角度与准直器到转盘的距离、多普勒频移量、入射光覆盖的弧长等量的关系,最终确立当多普勒校准仪中转盘半径为100mm、准直器到转盘的距离L〈50mm时,选取激光入射与接收方向的夹角=25°、入射角=20°。

为实现刹车片刚背平面度的在线检测,根据气动差压测量原理,利用COMSOL Multiphysic有限元软件仿真px-s曲线,考虑工作压力,主喷嘴、测量喷嘴孔径对气动测头分辨率和线性范围的影响,设计一种用于平面度在线检测的气动测头。该气动测头主喷嘴、测量喷嘴孔径均为1.2mm,工作压力为0.3MPa。验证结果表明,该气动测头测量精度高、稳定性好,可应用于生产实际。