以天基信息支援反舰导弹协同对海打击为背景，基于目标散布规律进行等效区域分类划分，将导弹联合捕捉概率和重叠捕捉概率作为评价指标，构建了基于天基信息的协同打击方法设计流程，从而形成针对具体目标散布类型的导弹协同打击方法。仿真验证分析结果表明，与均匀分布等效区域相比，基于目标散布规律的协同对海打击方法更为合理，能为决策提供参考。

为定量分析基于预警机的协同中制导精度对误差的灵敏度, 对协同中制导条件下的截获概率进行建模研究。首先, 对基于预警机的协同中制导方案进行可行性分析; 接着, 根据制导方案进行中制导指令计算流程分析, 建立中制导指令计算模型; 然后, 分析影响协同中制导的5项误差源, 对每项误差建模, 并将各误差模型加入中制导指令计算模型, 采用蒙特卡罗法计算协同中制导截获概率; 最后, 以蒙特卡罗模型为基础, 采用正交实验法分析协同中制导截获概率对误差的灵敏度。根据方差分析结果, 结合当前预警机与战斗机在制导性能方面的差异, 得出结论: 为实现基于预警机的中制导技术, 提高预警机雷达搜索周期和预警机测高精度是当前亟需完成的任务。

为了研究海洋湍流对单光子捕获概率的影响,基于模厄米高斯光束和Nikishov海洋湍流模型,根据Rytov近似和Kolmogorov谱,推导出了海洋湍流环境下的单光子捕获概率模型,并对不同海洋湍流参数对单光子捕获概率的影响进行了分析。结果表明:在传播百米后,海洋湍流环境下的单光子捕获概率下降明显;随着温度方差耗散率的增大,单光子捕获概率降低;当盐度因素主导海洋湍流时,单光子捕获概率也随盐度的增大而降低,盐度变化对海洋湍流环境下的单光子捕获概率的影响显著。增大接收机孔径值与缩短脉冲间隔可以有效提升单光子捕获概率,但温度方差耗散率的增加和传输距离的减少会降低脉冲间隔对单光子捕获概率的影响。

针对人在回路的导弹搜捕概率计算问题, 通过分析人在回路特点、红外成像导弹末端捕控的实际过程, 建立了红外成像瞬时航向视场、纵向视场计算模型, 研究了导引头最大搜索扇面、目标区边界制约下的转侧搜扫条件, 给出了综合距离与方位约束的发现目标判据模型。根据计算流程, 仿真分析了导弹进入航向、开机距离、目标区边长等因素对搜捕概率的影响。结果显示, 导弹从目标区对角线方向进入时的搜捕概率比最低值高出21%; 最佳开机距离因目标区边长而异, 边长小于7 km可使发现概率大于0.85; 增强红外成像导引头作用距离、提高操作员转动光轴的速率均能极大提高搜捕概率。

单光子源通常采用基于高斯光束的高度衰减激光脉冲, 假设激光束具有初始高斯时域脉冲波形和TEM01模拉盖尔-高斯空域分布.基于折射率起伏的Rytov近似和修正von Karman谱模型, 研究了大气湍流对星地量子通信单光子捕获概率的影响; 建立了上行信道和下行信道的单光子捕获概率理论模型; 针对低轨卫星-地面站间激光链路, 对单光子捕获概率进行了分析.结果表明: 上行信道的单光子捕获概率强烈依赖于地面折射率结构常数C2n(0), 且随着C2n(0)的增加而减小; 然而, 下行信道的单光子捕获概率并不依赖于C2n(0), 即大气湍流对其没有影响.

大型光电跟踪设备跟踪测量精度高、惯量大、视场小，不具备大空域搜索目标能力，一般依靠雷达等设备提供的引导信息发现捕获目标，当目标引导误差超出光电设备视场后，光电跟踪设备难于发现目标。提出了一种在引导信息基础上的小空域快速螺旋搜索方法，通过系统建模仿真和外场试验验证，此方法适用于在目标引导信息误差超出视场情况下，快速搜索发现目标。在引导误差不超出两倍视场情况下，此方法可使捕获目标概率从20%左右提高到70%左右。此方法搜索过程中转台运动平稳，可根据不同光电设备系统性能、实际目标运动特征和引导误差灵活改变螺旋搜索参数，大大提高光电跟踪设备目标捕获概率，是大型光电跟踪设备小空域快速搜索发现目标的一种实用有效的方法，具有很高的通用性。

捕获、对准、跟踪(APT)系统是空间激光通信重要组成部分，是通信正常进行的前提与保障。对APT系统组成原理、工作原理、关键技术、系统设计、工程实现等内容进行了详细的研究，在此基础上开展室内模拟实验及野外演示验证实验。室内模拟实验跟踪精度达到2~3 μrad，表明本系统可应用在星间激光通信中。野外双端动态演示实验在飞艇船舶间进行，结果表明系统捕获概率优于95%，捕获时间小于60 s，系统跟踪精度由于受到大气湍流影响而降低，多次实验测试表明在湍流中跟踪精度达到5~25 μrad。APT系统的成功研制为空间激光通信顺利进行奠定了基础。

针对空地激光通信系统, 推导了复合光栅螺旋扫描捕获方法所需的最大捕获时间、平均捕获时间和捕获概率的计算公式, 建立了捕获性能仿真模型, 分析了捕获时间和捕获概率的关系, 以及空中平台的相对速度对捕获系统的影响和抑制方法.仿真结果表明, 当通信终端的捕获不确定区域为50 mrad, 扫描重叠因子为0.12时, 捕获探测器的信噪比大于6时, 空地激光通信系统总的捕获概率优于95%, 最大捕获时间约为36 s, 平均捕获时间约为12 s.

在空间光通信系统中, 终端平台目标光的捕获技术是通信链路建立的一项关键技术。对于传统的扫描捕获方式, 由于探测器等各种误差存在以及不确定区域的影响, 导致系统捕获概率较低, 且时间较长, 最终导致空间光通信系统链路建立困难。基于此, 提出采用GPS辅助APT系统完成目标捕获, 并建立目标快速捕获系统, 系统以Cortex-M3单片机为控制核心, 采用GPS进行目标快速定位, 搭配水平和俯仰基准传感器, 利用GSM网进行无线传输。采用该系统进行了固定点捕获实验, 结果验证了上述方法的有效性。

舰载红外警戒系统与舰载搜索雷达协同工作可以实现对来袭掠海导弹和低空飞机 的充分报警。如何评价舰载红外搜索警戒系统对反舰导弹的捕捉能力是舰艇防空作战领域中急需解决的重要课题。通过对舰载红 外搜索警戒系统进行分析，提出了一种舰载红外警戒系统效果评价方法，为正确评价舰艇防空反导系统的效能提供了重要依据。