海洋温度是影响气候变化、海洋生物和物理过程的重要水文参数。实现精确、长期的海洋温度监测是了解海洋热状况、发展海洋技术的重要保障。光纤光栅（fiber Bragg grating，FBG）传感器在温度传感中具有高精度、高灵敏度、耐腐蚀、抗电磁干扰、易集成组网和长期稳定性等诸多优势，使其在海洋温度监测领域得到广泛应用。然而，FBG传感器在应用过程中常会受到应变的影响，导致交叉敏感问题。通过双参数解耦理论模拟和实验研究，利用双光栅近距离级联方法有效地分离了温度和应变参数。实验结果表明，2种FBG的温度灵敏度分别达到9.38 pm/℃和9.44 pm/℃，并且量化了应变对温度测量的影响，即应变每变化1 με，会导致2种FBG的温度测量误差分别为58.3 mK和59.7 mK，研究结果可为后期光纤海洋温度传感提供技术支撑及参考。
为了提高刀具磨损的预测准确度，基于三角拓扑聚合优化（TTAO）算法，对刀具不同磨损阶段的切削力信号，进行变分模态分解（VMD）的分解参数K和α优化，并结合随机森林（RF）算法实现刀具磨损值的预测。首先，基于刀具磨损机理划分为初期、正常、急剧3个磨损阶段，对各阶段切削力信号进行VMD分解，从而利用TTAO算法进行参数优化以提高信号分解精度；其次，以优化后的VMD算法结合排列熵对不同磨损阶段的切削力数据进行降噪，并提取磨损特征构建磨损预测训练模型，用于刀具的磨损预测；最后，将预测矩阵样本输入至RF中进行刀具磨损识别。结果表明：通过对不同磨损阶段的切削力数据进行针对性降噪，可以有效降低刀具磨损预测误差，平均绝对百分比误差e MAPE降低了33.14%，平均绝对误差e MAE降低了39.46%，均方根误差e RMSE降低了40.07%。
紫边与黄绿边是摄影领域一种常见的画质缺陷，常出现在拍摄内容中存在高反差的区域，通常是由于镜头色散或传感器成像面积过小等原因造成的横纵向色差所导致。提出了一种结合Lab色彩空间特点与HSV色彩空间特点的横纵向色差评价与量化方法，相较传统的基于图像RGB三通道的分析方法，该方法与人眼感知更为接近，可以准确判断出横纵向色差所导致的伪像颜色，并计算出准确宽度。实验结果表明，新方法对横纵向色差所产生的伪像颜色的判断准确率达 94.5%，并且相较传统方法，新方法对横纵向色差所产生的伪像宽度计算准确性提升27%。
研发了一套快速pVTt法原位校准系统，基于理想气体状态方程建立了气体流量计算模型，并通过搭建嵌入式系统进行实时数据处理，实现气体流量的自动化校准。为提升流量计算模型的准确度，对关键参数温度进行校正，基于理论分析构建了平均气体温度和容器外壁面温度之间的温差预测模型，并采用关联系数寻优法对该模型进行优化，以进一步提高其预测精度与稳定性。实验结果表明：该系统可在10 s内对单个流量点完成校准。同时，经过温度校正后，气体流量计算误差显著下降，相对误差不超过±1%，满足实际应用需求。
针对喷雾冷却式湿蒸汽流量标准装置的结构特点，推导得出目前研究中常用的焓守恒方程成立的假设条件，并在此基础上通过提出其他假设条件引入动能方程，从而建立装置流动参数的数学模型，模型能够在已知装置入口过热蒸汽和冷却水参数的条件下，预测装置出口混合蒸汽的参数。在实验验证的工况范围内，压力、温度和干度的最大预测相对误差分别为5.35%、2.3%和-0.48%，当干度大于0.9时，压力和温度的预测误差均在±2%以内，预测误差随干度的降低而增大。
干涉法单晶硅球直径测量系统由于控制准确度限制导致相移过程中存在步进偏差，直接采用现有五步、七步等相移算法将导致难以忽略的误差从而影响直径测量结果。为了提高直径测量结果的准确度和可靠性，提出了步进偏差补偿相移算法。根据单晶硅球直径测量原理，对比分析了五步和七步相移算法所导致的误差，明确了后者由于多光束近似所导致的误差更小，更符合实际干涉测量系统光路。基于七步相移算法构建了步进偏差补偿相移算法，在存在步进偏差的情况下，该算法将误差的最大绝对值和标准差降低至0.32 nm和0.09 nm。搭建了实际测量系统并完成了单晶硅球直径测量，直径测量结果与标称值差异仅为0.57 nm，验证了步进偏差补偿相移算法的有效性。
为提高分布式驱动电动汽车的底盘域集中控制下的安全性和操纵稳定性，提出一种主动前轮转向与直接横摆力矩协调控制策略，并进行了硬件在环测试。首先，采用一种自适应预测时间线性二次调节器算法设计主动前轮转向控制器，考虑轮胎的稳定性性能进行动态调节预测时间，以获取期望的前轮转角。然后，基于滑模控制算法建立直接横摆力矩控制器，并基于轮胎力法将车辆稳定性状态划分为多个稳定等级进而调整稳定权重系数，从而决策出附加横摆力矩。此外，采用约束二次规划方法，以最小化轮胎负载率为目的进行转矩分配。最后，通过硬件在环平台验证了所提出的协调控制策略。结果表明，在双移线工况下，横向位置、横摆角速度和质心侧偏角的均方根误差分别降低了16.4%、22.4%和14.2%，在保证车辆稳定性的同时提高了轨迹跟踪精度。
为实现低采样率AD量化下标准电磁振动台输出振动激励信号中谐波成分的准确分析，以满足振动校准工作中高精度总谐波失真度（THD）参数获取需求。首先，基于AD7606芯片搭建了标准振动台输出振动激励信号的振动数据低速采样模块，并通过实验分析了低采样AD量化过程对振动激励信号THD测试误差的影响。其次，提出一种基于局部离群因子（LOF）均匀采样的最小二乘支持向量机（LSSVM）误差校正方法，通过辨识到的误差校正模型对低采样AD量化下的误差数据进行修正，进而得到更加准确的各次谐波及THD等关键参数。最终仿真及实验结果表明：基于LOF均匀采样的LSSVM误差校正方法辨识到的误差校正模型相较于常规误差校正具有更高的拟合准确度，能够将低速采样模块的THD分析结果与NI采集卡之间的误差控制在0.45%以内。
基于恒温纯水置换称重法，设计并构建了正压平缓注水容积测量系统，验证了该系统在测量过程中的可靠性，并在此基础上制定了相应的测量方案与工艺流程。实验结果表明：1 000 ml标准容器及管路的容积测量值为1 008.06 ml，扩展不确定度U k=0.011 1%（k=2）；200 ml标准容器及管路的测量值为215.77 ml，扩展不确定度Uk =0.019 7%（k=2）。所提出的方法为微流量校准系统的容积测量提供了稳定、可靠的解决方案，提高了流量计量设备的整体校准精度和测量一致性。
针对高强度聚焦超声（HIFU）声场中非线性效应显著、传统压电水听器易受空化损伤的问题，提出了一种基于端面反射原理的强度调制型光纤水听器及其自校准方法。通过建立声压-折射率-反射率-光电压的传递模型，揭示了光纤-水界面反射率与声压的非线性映射关系，通过水听器的多个电压参数测量实现反射系数α的测量，进而实现光纤水听器声压灵敏度的自校准，规避了外部参考量依赖。实验表明，该水听器在1 ~6 MHz频段内具有0.9 dB的声压灵敏度，等效噪声压级低于-220 dB，其基频声压测量结果与激光外差干涉法的偏差小于10%。经不确定度评定，光纤水听器声压测量的合成扩展不确定度为0.88 dB （k=2），验证了系统在兆帕级声压、空化极端环境下的测量可靠性。研究结果为HIFU非线性声场的精确表征提供了耐高温、抗空化冲击的测量方案，在生物医学超声治疗领域具有重要应用价值。
为改善控制器模块与在线建模模块之间的残余信号相互影响，以及当次级路径突然发生剧烈变化时，自适应滤波器的过度更新问题，提出了一种基于范数方法的在线建模有源噪声控制算法，该算法通过监测残余信号平均能量判断收敛性，并根据收敛情况动态调节建模步长。此外，为自适应滤波器系数设定阈值，当自适应滤波器的范数超出阈值时，采用范数方法限制滤波器过度更新。分别以单频、复合频率和带限白噪声作为噪声源，并与已有在线建模有源噪声控制算法相比，当次级路径信息发生突变时，所提算法能够有效降低建模误差，并提高降噪量，达到稳态时，建模误差分别是为-43 dB、-38 dB和-39 dB，降噪量分别可达到32 dB、35 dB和25 dB。仿真结果表明，所提算法能够在保证有源噪声控制系统稳定性的同时提高建模误差的收敛速度，在稳态时取得良好的降噪效果。
根据声信号完成帕金森症（PD）的识别与测量，具有非接触与高效性等优势。由此提出一种压缩激励密集型网络的PD声信号识别与测量方法。首先将PD基础声信号特征分解为：噪声与信号能量对数之比，相对幅值微扰和周期扰动；进而设计压缩激励密集型网络提取深层PD声信号特征。采用交叉熵代价模型完成网络训练，最后将融合特征输入softmax模块实现PD识别与测量。通过收集的持续元音样本集完成实验分析可知，所提方法对健康、轻度、中等和严重PD声信号的检测准确率可达96.9%、96.8%、95.5%和97.6%。结果表明：所提方法可较准确地识别和测量健康或轻度、中度和重度PD患者声信号，并在信噪比较小时具有明显优势，且鲁棒性好。
金属通信电缆三同轴法屏蔽效能测试系统在电磁兼容检测领域应用广泛，然而其量值溯源体系尚不完善，缺乏现行有效的校准规范。为此，提出了一种基于同轴多谐振荡器的高频标准样品整体校准技术。基于三同轴测试系统工作原理，通过设计具有可控强谐振特性的同轴多谐振荡器作为高频标准样品，有效抑制了系统固有分布参数引起的高频振荡。采用电磁场仿真软件对标准样品结构进行参数优化，确定了最佳尺寸组合，实现了通过CST软件仿真计算对标准样品的精确赋值。依据该方案研制的高频标准样品经实验验证，其测量重复性优于0.26 dB，长期稳定性优于0.45 dB，与典型测试系统比对结果的En 值小于0.61。该方案解决了屏蔽效能测试系统在高频段的量值溯源问题，可推广应用于0.3~3 GHz频段电缆屏蔽效能测试系统的校准。
沉潜油是指处于悬浮和沉底状态的2类海上溢油。目前，对于其尚未建立起系统性探测与治理体系。为此，提出了一种沉潜油联合探测方法，该方法通过集成链式多节点传感器探测阵列和侧扫声呐系统，构建了一个拖曳式多传感器联合探测平台，有效突破了传统单一传感器在空间覆盖范围有限和探测信息维度不足方面的限制。研究了链式多节点传感探测阵列中的主、辅节点传感器，并针对半潜油探测中的浓度参数建立了量化模型。实验结果表明：基于主、辅节点传感器获取的数据并结合线性回归方法建立的浓度量化模型表现出良好的效果，决定性系数分别达到 0.98、0.99 和 0.95、0.96，说明所研制的主、辅节点传感器对半潜油浓度具有良好的测量性能。
航空发动机油液磨粒状态监测中磨粒传感器检测精度易受内部磁场均匀性影响，提出了一种外置多个激励线圈和内置感应线圈组成的新型异构式电磁传感器。建立了异构线圈传感器的理论模型及有限元模型；探究了内部磁场的分布特点，相同条件下异构线圈内部检测区域的磁场变化幅度仅为传统三线圈结构的19.25%，磁场均匀度优于1%的均匀区域面积达87.46%。实验验证了传感器对同一尺寸的铁磨粒或铜磨粒沿不同径向位置通过时的检测电压值间的偏差分别在3.95%和4.67%以内，对应的当量直径识别误差分别为磨粒真实直径的1.30%和1.53%；磨粒从不同路径经过传感器时所引发的感应信号的相对不确定度σ均小于3.6%；传感器对于铁磨粒和铜磨粒的检出信号均匀度η分别小于0.043 8和0.057 5；对于尺寸250～600 μm的铁磨粒和450～900 μm的铜磨粒的检测线性度分别为4.27%和6.89%。结果表明所提出的新型异构式电磁传感器能为开发高精确性的航空发动机滑油磨粒在线监测系统提供工程应用支撑。
设计制备出一种双极性同时兼顾超低噪声与大输出范围的电流源，该电流源可以提供±500 mA的低噪声电流。采用量子传感器对其噪声性能进行了分析。受限于放大器噪声和外部干扰，提出基于无自旋交换弛豫（SERF）原子磁力仪的噪声测量方法。该电流源在不同电流输出下的噪声水平为3 nA/Hz1/2，与现有电流源相比，能够在更广的电流范围内保持稳定的低噪声输出，而基于SERF磁力仪的测量系统具备对pA至nA级噪声电流源的评估能力。为超低噪声电流源的开发与精密磁场测量提供了一种可靠的技术方案。
直流高压分压器分压比电压系数的测量，是标准直流高压分压器计量溯源中非常重要的步骤。提出一种基于分布式同步数据采集法的标准直流高压分压器分压比溯源方法，并设计了对应的测量系统。使用3台可串联使用的±100 kV直流高压分压器，在-300 kV下验证了新溯源方法的有效性。实验结果表明：与直接比较法相比，新溯源方法的相对误差不大于0.006%，不确定度为U rel=3.7×10-4， k=2， 2种方法的E n值比对结果为0.15。利用该系统还可以简洁高效地监测分压器在使用过程中的泄漏电流，对于实验中校准的±300 kV串联式直流高压分压器，各电压测量点下分压器顶端电流与底端电流的差异不大于0.007%。
为了提高锂电池剩余使用寿命（RUL）的预测精度，提出一种基于长短时分叉记忆网络（LFM-Net）的预测模型。首先，从锂电池老化数据中提取放电容量的衰减趋势作为模型的输入，并采用随机失活技术进行去噪预处理。其次，引入长短时记忆网络和注意力机制，从预处理后的数据中捕捉特征并赋予不同的权重。最后，通过时间分叉机制完成最终的RUL预测。基于NASA和CALCE锂电池数据集进行实验验证，结果表明，LFM-Net在2个数据集上的平均绝对误差最大为0.013 5，均方根误差最大为0.021 3。与常用算法相比，其预测精度更优，验证了该方法的有效性和泛化性。
ICRU 90号报告对电离辐射领域的部分关键物理量提出了修改建议，基于ICRU 90号报告提出的物理量值，对137Cs放射源空气比释动能率值及2014年的国际比对结果的不确定度重新开展评定，重点研究空气比释动能、量值传递中的校准因子的变化及国际比对结果的等效性。ICRU 90号报告，将干燥空气中W air（产生1个离子对的平均能量）的相对标准不确定度由0.15%变化为0.35%，量值仍保持在33.97 eV，且W air与 s g，air（石墨到空气的阻止本领比）的乘积值发生改变。计算得到新的137Cs空气比释动能率与先前的值之比为0.992，同时其相对标准不确定度由0.25%变化为0.27%；对于量值传递电离室，校准因子变为原来的0.992倍，相对不确定度未受到显著变化，仍为0.30%。国际比对结果的等效性Di 未发生变化，其不确定度Ui 值变大，比对结果仍具有国际等效性。
