基于傅里叶变换光谱探测原理的热辐射光谱仪作为“天问”二号的科学探测载荷之一，是我国研制的首台覆盖5~50 μm天体热特性谱段的光谱探测仪。为满足载荷轻量化、低功耗要求，光谱仪电子学系统采取了一种控制功能模块化、电路设计集成化、主体电子学与光机结构紧密耦合的设计方案。该系统在整备质量1.8 kg、功耗低于50 W的条件下，完成了光谱仪配电、热控、激光器高稳频控制、干涉仪子系统高精度控制、天体目标信号低噪声高动态辐射探测以及多组机构控制功能，实现光谱分辨率优于9.79 cm−1、干涉仪扫描速度稳定性优于99.5%、探测动态范围超过53 dB的性能指标。介绍了该系统的总体及各模块设计方案、设计结果和测试验证情况，可为深空探测类光谱仪轻量化设计提供参考。
动能撞击是当前国际公认最具工程可行性的近地小行星防御手段，地面试验是开展撞击效果评估、支撑在轨任务设计与实施的关键环节。美国双小行星重定向测试任务的成功实施，系统性验证了地面试验与评估方法的有效性，为后续行星防御任务提供了重要参考。我国正在论证首次动能撞击小行星在轨演示验证任务，亟需发展地面试验与评估能力。综述了国外动能撞击防御小行星地面试验研究的主要进展，梳理了撞击效果地面评估的工作框架与方法体系，总结了国外在试验研究内容、试验方法及地面试验系统构成等方面的主要特点。结合我国任务需求，从能力整合、短板补齐及诊断水平提升等方面提出建议，以期为我国行星防御地面验证体系建设提供参考。
面向空间微重力环境下的燃烧科学研究需求，旨在探究小尺度、弱强度湍流扩散及预混射流火焰的流动-燃烧耦合机理。依托中国空间站燃烧科学实验柜，自主研制了湍流燃烧器和湍流PIV燃烧器。装置采用网格生成弱强度湍流，并针对粒子图像测速（Particle Image Velocimetry，PIV）诊断需求，创新设计了双电磁阀密封的示踪粒子发生系统。随后，对装置进行了严格的环境试验与地面燃烧实验。环境试验验证了装置结构的稳固性与密封的可靠性。地面实验结果表明：甲烷扩散火焰在0.08 SLM流量下保持稳定燃烧，当流量超过0.10 SLM时，受浮力诱导产生主频约13.03 Hz的非线性脉动；预混火焰的稳定燃烧区间随
利用寄宿搭载等光学载荷开展空间碎片观测时，卫星平台的移动和姿态的调整会导致图像序列的帧间运动，直接影响星图匹配准确性。星图配准技术是实现图像对齐、消除运动偏移的一种有效手段。传统天文图像配准通常采用点集间逐点匹配的策略，但这种点对点盲匹配容易产生冗余计算并出现误匹配。基于天基观测成像模型，从理论上证明了星点在图像中运动的均匀性模式，进而提出一种以速度先验信息为引导的新配准方法——将传统单点匹配过程转化为全局优化的点集匹配方法。通过将样本星点拟合理论成像模型确定其速度场，进而求解全图像速度场；该速度场可粗略估计图像的刚性变换模型，从而加速星点匹配过程；该双重速度场提供了有效的运动先验，避免了盲目匹配问题，显著提升了配准成功率与精度。天基图像上的实验表明，该方法实现了98.70%的匹配准确率和低于0.09像素的重投影误差，验证了其在空间碎片观测领域中的应用潜力。
为满足地面电子束辐照实验对大面积、低发散角辐照场的需求，设计一种由两组Halbach四极磁铁、一组电四极磁铁和一组螺线管磁铁构成的紧凑型扩束压散角束线，并采用束流动力学仿真方法对束流包络及横向相空间的演化规律进行了分析。结果表明，束斑90%半径由0.76 mm扩展至25 mm，发散角小于0.05 mrad的粒子比例由3.60%提升至52.31%，束流扩展与发散角压缩效果较为显著。研究验证了永磁与电磁混合构型在约1.9 m紧凑尺度下协同实现扩束与发散角压缩的可行性，为受限空间条件下电子束大面积辐照平台的束流光学设计提供参考。
针对某些船舶的自动识别系统信息有限或者缺失的问题，提出一种利用低地球轨道遥感卫星星座的监测方案，旨在提高船舶跟踪的可靠性。首先，基于线性高斯动力学模型，在贝叶斯框架内进行船舶轨迹的预测，讨论了单次覆盖和连续覆盖传感器模型下移动目标监测概率的计算方法。其次，针对数传窗口不稳定导致船舶潜在区域扩散的问题，提出了一种基于条件Kullback-Leibler散度的方法来量化概率回流程度，减少了无效搜索。此外，通过综合考虑机动消耗、散度收益和探测强度，开发出一种降低整星机动消耗的高置信度姿态机动搜索方案。对多条航线进行打靶仿真，验证了该方案的可行性。
为推动月基天文观测发展，支撑国际月球科研站天文观测能力的实现，对月基天文观测设备关键技术指标开展系统的定量化分析至关重要。以月基紫外-光学-红外观测的三大核心科学目标为导向，系统分析其对应的观测需求，并进一步展开定量化的设备指标推导，明确月基紫外-光学-红外望远镜的观测波段、口径、视场、分辨率等核心技术指标需求。结合工程可实现性，从最大化实现科学目标的角度，提出一个由大口径巡天望远镜、小口径望远镜阵和极紫外望远镜组成的多观测模块月基望远镜方案，搭建起科学需求到工程实现之间的桥梁，为未来月基紫外-光学-红外望远镜的建设提供了重要的技术支撑和参考。
针对内力矩驱动弹跳式探测器在小行星表面石块地形上弹跳运动难以精确控制的问题，基于内力矩驱动弹跳式探测器动力学模型，结合一种基于幂律分布的地形生成方法开展研究。仿真结果发现，石块大小对探测器起跳特征的影响呈现无规律性，且同一石块尺寸地形下不同起跳位置对探测器起跳的影响相较于石块尺寸的影响甚至更为显著。基于此结论，提出一种“试跳-标定”控制策略：通过近距离试跳，标定起跳速度（vh）与飞轮角加速度（β）的线性关系，从而计算实现目标跳跃距离所需的控制量，为探测器在小行星表面复杂地形下的起跳控制提供了新思路。
碎片云生成后数小时内可能对航天器构成碰撞风险。现有基于微分代数与自动域分割的风险评估方法，需在区域分割过程中反复重构局部泰勒展开，存在因子域重算导致的计算需求密集、耗时开销较大等问题。针对这一问题，在基于两点边值问题的速度空间碰撞概率分析框架下，提出一种由洛巴托伪谱离散驱动的短期碎片云碰撞概率计算方法。该方法通过勒让德-高斯-洛巴托(Legendre-Gauss-Lobatto, LGL)节点直接采样多圈兰伯特解并构造拉格朗日插值，利用伪谱微分矩阵获取速度增量的导数，借助洛巴托求积权重完成窗口碰撞概率积分；同时，在误差阈值内进行递归二分并构造局部LGL离散，以实现预设精度。典型低轨场景下的仿真结果表明：经洛巴托伪谱离散方法局部分段重构后，速度增量相对误差从全局单段拟合的1.57×10−2降至2.18×10−4；碎片云产生后12 h的累计碰撞概率为9.92×10−8，与微分代数方法的计算结果相差1.70%；计算时长由201.124 s缩短至1.836 s，约为原计算时间的0.91%。该方法在保持数值精度的同时，有效降低了计算复杂度并提升了效率。
