针对红外动态伪装系统，提出了一种基于特征综合的红外动态伪装效果评估方法。根据红外侦测图像的特性，选择了亮度对比度、直方图特征、纹理特征和边缘形状特征等四种特征指标，分别统计背景图像与伪装图像之间四种特征的相似度。四种特征相似度在综合评估过程中所占的比重不固定，特征权重分配依据伪装图像特征序列数据的信息熵的大小决定。最后累加单幅伪装图像的四种特征值与特征权重的乘积，作为该幅图像的综合评价结果。在红外动态伪装系统上进行了试验，通过采集背景图像和序列伪装图像，验证了效果评估算法的可行性和有效性。红外动态伪装效果的评估结果可为优化伪装设计算法提供数据支撑。

为提高目标的战场生存能力, 电致变温技术被应用于目标的红外动态伪装中, 如何有效地降低功耗是电致变温红外伪装的关键技术之一。通过分析红外动态伪装系统的组成及基本单元结构, 在建立基本单元各个工作层面热传导模型的基础上, 推导出半导体制冷片产生制冷量和风扇主动散热的功耗计算公式。通过仿真计算, 分析了温差设定和环境风速对功耗的影响。该结论可为红外动态伪装系统的功耗指标论证、设计及优化提供理论参考。

无人机激光充电相比于太阳光充电, 能够提高充电能量功率及改善持续充电性能。自动跟踪瞄准精度是无人机激光充电的关键指标。结合激光充电系统的工作原理及组成部件, 分析了无人机激光充电跟踪瞄准精度。通过建立无人机激光充电跟踪瞄准模型, 分析了对跟踪瞄准精度产生影响的各项误差因素, 以及各单项误差变化分别对方位角和天顶角瞄准综合误差的影响。在此基础上进行合理的误差分配, 通过误差综合计算得出激光充电跟踪瞄准的方位角和天顶角综合误差。通过对系统瞄准精度的分析, 为后续标定提供了理论参考依据。

以光纤陀螺(FOG)某电路板为例, 扫描分析了其磁场分布规律, 并利用矩阵光学和光传输理论, 建立了柱面非均匀磁场中Faraday非互易相位差理论模型, 进而仿真分析了实际电路板的辐射磁场对光纤陀螺的影响。分析结果表明: 1)柱面非均匀磁场与光纤环距离越小, FOG磁敏感相位误差越大；2)柱面非均匀磁场对FOG所产生的磁敏感误差与角度之间呈倾斜正弦曲线, 且倾斜度随磁场与光纤环间距减小而加剧；3)当R＜5r(磁场源位于光纤环外部, r为光纤环半径, R为磁场源与光纤环左侧边缘的距离)或R＜0.5r(磁场源位于光纤环内部)时, 非均匀磁场均大于同量级均匀磁场对FOG的影响；4)非均匀场的存在影响FOG偏离固有磁轴方向；5)对于距离FOG较近的一些辐射强度非常小的普通电路板, 也会导致FOG输出的不稳定和方向相关性。上述结果对于理解和分析实际磁场对FOG的影响, 具有实际指导意义。

超大视场红外凝视成像系统具有视场大、被动探测、凝视探测等独特优势，但当系统用于弱小目标检测时，由于背景复杂、噪声干扰、目标信息少等问题，检测的准确性和效率往往不高。本文通过采用超大视场中空时域融合处理的思想，提出了一种基于最大化背景模型进行背景抑制的改进方法。该方法首先通过图像预处理、多帧差分选取研究区域；然后通过改进的背景预测模型检测疑似目标点；最后，利用邻域相关准则判定真实目标。通过实验证明：该方法将原方法中的目标信噪比提高了5 倍以上，灰度值提高了10 倍以上，而且保留了更多的目标信息。同时目标检测时间减少了50%以上，提高了检测准确性和检测效率。

降雨对目标辐射的传输会产生严重衰减，从而给基于氧气吸收的被动测距技术带来一定的影响。在理论分析降雨天气条件下大气及雨滴粒子对目标辐射散射衰减作用的基础上，在降雨天气时对固定距离为2360 m 处的卤钨灯目标进行了被动测距实验。实验采用分辨率为1 nm 的光谱仪采集卤钨灯目标在740～790 nm 波段的光谱辐射，通过设置不同的目标提取阈值提取目标辐射光谱，并根据被动测距技术的原理计算氧气吸收率；然后利用相关K 分布法建立的氧气吸收率与路径的关系模型解算目标距离。结果表明：不同的目标提取阈值对测距精度有影响，文中选用的0.8、0.9 和0.99三个目标提取阈值，选择0.9 时测距精度最高；经平均处理后的目标光谱更接近真实光谱，测距精度高。

针对某陀螺生产厂家新引入的超辐射发光二极管光源在原光源驱动设备上的功率变化异常的问题, 对光源温控环节的传递函数和相应控制参数进行了理论和试验分析。相比陀螺常用SLD光源, 新引入SLD光源内部热敏电阻与SLD管芯间距大得多, 且不在同一热沉上, 这使得该厂光源温控部分的传递函数出现明显时间滞后, 表现为其对微分环节依赖性增强。通过对原光源驱动设备上微分环节的优化设计, 可使热敏电阻位置相差较大的不同厂家的光源同时获得良好温控效果。上述结果对于理解SLD光源温控PID(比例-积分-微分)参数差异性、提高SLD光源温度控制适应性提供了客观依据。

针对某陀螺厂家新引入的超辐射发光二极管(SLD)光源对微分控制环节依赖性显著的问题, 对光源温控环节的传递函数和补偿控制进行了理论和试验分析。理论分析和试验结果表明, SLD管芯温度与TEC电流间的传递函数为时间滞后的二阶系统, 该时间滞后源自热敏电阻的位置及其与管芯之间的距离; 热敏电阻和管芯间距越大, 管芯温度与TEC电流的时间滞后越大, 微分环节的滞后补偿作用也就越显著; 选择适当的微分参数, 可使时间滞后相差较大的不同厂家光源同时获得良好的温控效果。上述结果不仅揭示了SLD光源温控环节时间滞后的来源, 还对理解微分环节在SLD温控系统中的作用提供了客观依据。

针对影响干扰效果的因素——干扰机功率、假目标设置距离、干扰激光超前量, 推导了所需干扰功率的表达式,通过建立真、假目标和导引头之间的位置关系模型, 讨论了假目标的设置距离与导引头高度、导引头光轴高低角和方位角的关系, 得出一般应用条件下, 假目标的设置距离。分析并得到了干扰信号与制导信号的概率密度函数, 给出针对不同波门宽度的时间超前量的最优值, 得出减小干扰信号的时间稳定性可使干扰信号进入波门概率增加的结论。

对战场上几种常见目标的激光散射特性进行了实验研究，通过实验测量，得出6种类型目标平面样片的大量数据。在此基础上，应用两种BRDF经验模型，采用遗传算法对BRDF模型中的未知参数进行了优化求解，并使用SSE和R-square评价指标参数对各经验模型的适应性进行了评估。最后得出：基于Torrance-Sparrow模型的五参数半经验统计模型适应性最强，它对6种类型目标平面样片的实验数据均能很好地拟合。