随着新一代移动通信系统发展，对高数据速率和更大带宽的需求日益增加，利用碲基光纤作为传输介质，采用了两路二阶泵浦和四路一阶泵浦设计的二阶拉曼光纤放大器实现了对C+L全波段信号光进行放大，能够有效缓解带宽增长给光通信网络带来的挑战。首先对简化后的二阶拉曼耦合波方程进行数值求解，再利用合作搜索算法对二阶拉曼光纤放大器泵浦参数进行优化，以达到提升系统输出性能的目的。同时，分析了在相同泵浦参数的配置下一阶拉曼光纤放大器和二阶拉曼光纤放大器的性能以及二阶泵浦光功率、光纤长度这两个重要因素对二阶碲基拉曼光纤放大器平均输出增益和增益平坦度的影响。最终在1530~1630 nm的超宽带宽范围内，设计出的二阶碲基光纤拉曼放大器平均输出增益为27.3601 dB，增益平坦度为0.6601 dB。

针对通信带宽受限下的无人机集群协同搜索问题, 考虑了战场环境中存在威胁区的情况, 提出了一种分布式多无人机意图交互的优化搜索算法。首先, 基于设计的环境态势感知图, 建立了环境状态空间模型以及更新方法;其次, 定义了多步长下的搜索回报函数, 得到各无人机的决策意图;然后, 设计了融合更新算子以及带宽受限下的动态通信拓扑, 实现了多无人机之间的意图交互;最后, 在获取其他无人机意图的基础上进行再决策。仿真结果表明, 所提算法能够在通信带宽受限情况下, 完成多无人机对任务区域的协同覆盖搜索任务, 并实现了对威胁区域的规避。

针对多架异构无人机在未知环境下协同执行搜索打击任务。考虑无人机和目标资源问题,采用了一种组建联盟方式来完成打击任务,建立了组建联盟的多目标优化模型,并提出了一种并行带精英策略非支配排序的遗传算法(NSGA-II)求解模型。通过具体的仿真验证了模型的合理性,分析了不同情况下的算法运行速度,并与传统方法进行对比,证明了并行NSGA-II具有很强的实时性,且提高了任务的完成效率。

搜索环境的复杂化使得多无人机（UAV）协同搜索需要面对各种类型的目标。针对各类型目标的运动特征，采用目标存在概率密度相关的搜索图方法，在考虑协同搜索问题特性基础上，建立合理的目标收益函数。采用集中式与分布式相结合的集散式控制框架，结合对搜索图的探测更新，通过预测控制及改进匈牙利算法进行多UAV的协同搜索决策。所用决策方法可在提高搜索效率的同时，有效避免多UAV间可能发生碰撞的问题。最后，通过与传统搜索方法进行仿真对比分析，验证了所提方法的有效性。

双机IRST系统协同搜索是一种重要的无源探测手段。分析了双机IRST协同搜索关键问题，建立了自主引导搜索的数学模型，通过长机IRST系统探测到目标的角度信息，并利用IRST系统的探测距离范围限制计算目标在僚机机体系中的角度范围，据此引导僚机IRST系统对目标存在区域进行搜索。对于僚机搜索范围提出顺序搜索和中心搜索两种搜索策略，仿真结果表明了引导搜索的有效性，中心搜索比顺序搜索效率更高，所需时间更短。其中,根据中心搜索策略提出的两种一次搜索方案的仿真结果验证了成功引导搜索的性质，对研究双机IRST自主引导搜索系统配置具有一定的参考价值。

不确定环境下多无人机协同搜索是多无人机协同控制的一个重要研究内容。多架无人机同时对一个不确定区域进行搜索，目的在于获取搜索区域的信息，降低环境的不确定度，并尽可能发现隐藏在环境中的目标。针对这一问题，提出一种基于协同进化算法的多无人机协同区域搜索算法。首先，建立搜索概率图来描述搜索环境的不确定性，并使用贝叶斯准则更新搜索概率图，然后,使用协同进化算法，在线生成多UAV协同搜索的路径。仿真结果验证了算法的有效性。