针对低信噪比条件下高速机动目标运动参数估计问题，将 Hough变换(HT)和修正离散线性调频傅里叶变换(MDCFT)相结合，提出一种新的雷达信号处理算法(HMDCFT)。该算法首先采用 Hough变换，从距离像图像中提取目标运动轨迹特征，校正距离走动并解速度模糊; 然后利用 MDCFT校正多普勒频率徙动，估计目标运动参数; 最后沿估计的目标运动轨迹对回波能量进行相参积累。数值实验表明，该方法具有优越的抗噪声能力和运动参数估计性能。相比于利用距离像间相关性的包络互相关法，其抗噪声能力提升了约 17.6 dB; 即使雷达回波输入信噪比低至 -35 dB，该方法仍可精确估计目标运动参数，充分聚焦目标回波能量。

针对高速机动目标的运动参数估计问题, 基于鲁棒互相关和多项式调频小波变换 (RCCF-PCT), 提出了一种高速机动目标运动参数估计方法。该方法首先采用幂率变换增强信号, 利用距离像互相关和鲁棒多项式回归完成距离徙动校正; 再采用多项式调频小波变换对多普勒徙动初步补偿后的信号进行参数化时频分析, 利用提取的时频脊特征完成目标运动参数的精确估计。通过数值实验验证了算法的有效性。

如何方便快捷、精确地测量直升机旋翼桨叶的运动参数对于直升机旋翼设计及性能分析至关重要。针对传统应变片、光栅投影等测量方法存在安装繁琐、测试环境要求高、测量设备影响飞行性能等缺陷, 提出了一种基于三维数字影像的非接触式旋翼桨叶运动参数测量方法。该方法具有对测试环境要求低、测量参数多、测试量程大等特性。试验结果表明, 使用该方法测量直升机旋翼桨叶运动参数取得了较理想的效果。

针对飞行器仿真测试中合作目标投影光斑的跟踪识别问题, 提出了一种投影光斑跟踪识别新方法, 该方法主要由预测、识别及修正3个阶段组成。预测阶段主要结合投影光斑运动特点对传统卡尔曼滤波进行改进, 提高投影光斑的位置预测精度。识别阶段则根据投影光斑位置的预测值, 分两种情况对光斑进行处理: 如果下一时刻投影光斑在视场内, 则根据相应的判别准则和匹配策略在下一时刻图像中快速搜索投影光斑的最优匹配光斑; 如果下一时刻投影光斑在视场外, 则根据测量系统相关信息, 对视场外投影光斑在图像平面上的位置进行求解, 并将求解结果加入相应的运动轨迹, 实现对视场外投影光斑的跟踪识别。在完成投影光斑的跟踪识别后, 根据跟踪识别结果对投影光斑相关参数进行修正。仿真实验和实际实验结果表明, 本文方法能够有效跟踪识别飞行器仿真测试中合作目标的投影光斑, 其最大跟踪识别误差不超过2.5 pixel, 即使跟踪识别过程中存在投影光斑进出视场的情况也不受影响。

介绍了扫描器运动特性参数动态非接触光学测试系统的工作原理。利用大量程线阵光电位置传感器(PSD)实现扫描范围、工作频率、扫描速度均匀性和时间利用率的测试;利用小量程PSD结合长光路，实现静态零位重复性、动态零位重复性的测试;利用柱面透镜汇聚水平方向的光线，用PSD测试竖直方向的运动信号，根据物理模型实现了反射镜面与旋转主轴的平行度的测量;系统利用磁栅尺和圆弧机械结构实现了系统角度测量的自校准功能。

介绍了利用数字高速摄影机组网测量飞机着陆道面段运动参数的方法。采用凝视测量方法,通过对飞机着陆点位置的统计,正确选取测量区域,合理布设测量站点;并利用多台摄影机联合组网等措施扩展测量范围,解决了由于飞行员难以把握着陆点位置而失去对关键点的测量问题。同时,应用摄影测量原理,通过对摄影机的标校,获得了摄影机的参数;利用图像的数字微分纠正原理,对所摄图像进行修正和重建,得到摄影机的正摄影像,进而利用图像处理方法对起落架机轮及机身测量标志进行基于亚像素的跟踪判读;对判读数据进行处理,得到了飞机着陆道面段的运动轨迹、速度等数据。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。

本文提出了用于测量自由飞行昆虫运动参数的立体视觉测量系统,实现了高扇翅频昆虫双侧翅膀运动参数的测量。文章在分析虚拟四目立体视觉测量原理的基础上搭建了虚拟四目立体视觉测量系统,并设计了自由飞行昆虫的引导装置,最后利用该测量系统和引导装置实现了自由飞行昆虫双侧翅膀运动参数的测量。实验结果表明该系统不仅降低了系统成本而且减少了多摄像机同步驱动的复杂性,对研究自由飞行状态昆虫运动机理具有重要意义。