为提高对数据集的加密效果和保障数据集的安全性，在分析传统非对称密钥(RSA)算法运行原理及其参数选择、素数判定条件的基础上，提出了改进RSA算法. 为进一步提升加密速度，引入数据加密(DES)算法. 首先利用DES算法实现明文数据集的加密，并针对密钥进行RSA加密；在此基础上，在明文和密文空间中，利用加法同态过程对密文进行计算，并通过对结果的解密操作得到相应的明文计算结果. 实验结果表明，与基于传统RSA算法或DES算法的加密方法相比，该方法的加密效率和抵御攻击成功率更高，加密过程耗时5~6 s，抵御攻击成功率保持在95%上下，说明该方法能够有效保护隐私数据集的安全.

针对多旋翼无人机的编队动态航路规划问题, 提出一种蚁群算法和快速扩展随机树RRT算法相结合的改进混合算法。首先利用蚁群算法离线搜索全局航路代价最小的初始航路, 在局部航路规划中提出“协同避障—重构”策略, 同时运用改进RRT算法实时修正几何航路, 使机群满足时间协同约束绕过静态威胁源和突发障碍物, 编队飞行至目的地。仿真结果表明, 提出的改进混合算法和策略能有效规划无人机动态无碰航路, 相较普通RRT算法, 航路最优性及局部航路在线搜索速率得到明显提升。

针对海面上方低空飞行慢速小目标探测问题, 采用Kirchhoff近似(KA)和矩量法(MoM)的混合方法研究了时变海面与其上方运动目标的后向散射回波的多普勒特性。分析了海况参数、入射角、目标运动速度、目标与海面之间的距离以及目标截面形状等对后向散射回波多普勒特性的影响。这项研究对于海面与目标耦合散射机理的分析以及海杂波背景下低飞慢速小目标的检测与识别具有重要意义。

The temporal shape of laser pulse is very important for most physical experiments at the SGII facility. For monochrome laser, a general approach is to calculate the injected pulse shape by using gain-fluence curve (GFC). But it doesn′t work well under the condition of high fluence or especially complex pulse shape. For different output fluences, a new hybrid algorithm, based on GFC and intelligent algorithm, is applied to solve the inversion problem of pulse shape at the SGII facility. The calculation accuracy is only decided by the number of sampling points in theory. Hybrid algorithm is proved to be robust, high precision and rapid convergent by numerical calculation.

物理实验对神光II装置的输出脉冲波形有很高的精度要求。对于单色光，通常做法是利用增益通量曲线反演激光链路获得注入波形，该方法在求解高通量或复杂波形时的精度比较差，甚至对宽带脉冲失效。针对不同输出通量，提出了智能算法和增益通量曲线的分层使用策略并应用于神光II全链路的波形反演，混合算法的计算精度理论上取决于采样点数目。通过模拟仿真验证了混合算法具有稳定性好、精度高和收敛快的特点。

为了准确测量双层透明膜, 有效地结合了模拟退火法和单纯形法的优点, 提出一种模拟退火-单纯形混合算法来处理双层透明膜的椭偏数据。在单波长测量时, 仅测量1组椭偏参量, 可以求解双层透明膜任意两个参量; 测量两组以上椭偏参量, 可以同时反演双层透明膜4个参量, 求解薄膜折射率和厚度精度分别达到0.0002和0.07nm。结果表明,模拟退火-单纯形混合算法反演双层透明膜参量是可行和可靠的, 且有较强的样品适应性。该算法适合于单波长椭偏仪对双层及多层膜的反演及实际测量。

当带有光学成像探测制导系统的高速飞行器在大气层内飞行时，光学窗口与来流之间会形成复杂的凹腔绕流流场，产生气动光学效应。建立了求解超声速流场的高精度LES/RANS混合算法模型，研究了超声速流动条件下的Settles三维凹腔流动；在计算得到精确流场数据的基础上，研究了凹腔剪切层区域的光学传输效应。结果表明，凹腔流动的剪切层结构将引起光线抖动，导致严重的波面畸变，明显降低光强斯特雷尔(Strehl)比，严重影响光学传输性能，进而大大降低光学制导精度。

提出了一种用于衍射光学元件优化设计的混合遗传迭代爬山算法,该算法将迭代量化傅里叶变换算法融入到遗传算法中,然后在整体遗传算法结束后,对找到的当前最优解再用爬山法进行局部寻优,从而得到最优的衍射光学元件表面相位分布.用该混合方法设计了衍射光学元件,可以将入射的高斯光束整形成方形的均匀光斑.模拟结果表明:该混合算法具有收敛速度快、设计准确度高等优点.相比于其它设计方法,本文提出的方法能较好地改善整形效果,特别适用于光束整形的衍射元件设计.

针对传统的光束整形算法在设计位相型衍射光学元件时效果差的缺点，本文提出了一种适合于位相型衍射光学元件设计的新混合算法。该混合算法是将变尺度BFGS 算法融入遗传算法中，其中变尺度BFGS 算法主要用于局部搜索，同时将罚函数优化准则用于成本函数的构造中。相比于传统的优化算法，该混合算法具有效率高、收敛快和稳定性好等优点。作为一个设计实例，我们分别将传统模拟退火算法和该混合算法应用到高斯光束整形中，进行了数值模拟，为了考察该混合算法的可靠性，设定了衍射效率和信噪比两个技术指标。设计结果表明：该混合算法收敛速度快，设计效费比优，仅需少量的迭代次数就能达到高衍射效率和高信噪比的要求。用该混合算法设计的衍射光学元件，能极大地改善整形效果，在均匀性要求较高的场合有广泛的应用前景。