为解决机载激光通信中光电跟踪平台获得脱靶量存在滞后的问题，将协方差匹配技术与Sage-Husa自适应Kalman滤波相结合应用到脱靶量滞后补偿中。首先，通过Sage-Husa自适应Kalman算法补偿滞后的脱靶量，并引入遗忘滤波的思想降低过去的量测数据对现在的影响；然后，加入基于协方差匹配技术的判据，判据生效时更新噪声协方差阵，同时增大遗忘因子使量测先验协方差阵误差估计值与理论值更快地相容达到平衡，保证系统的实时性。在仿真中目标为等效正弦运动时改进的Kalman滤波比普通Kalman滤波降低了31.1%的预测误差。在实验验证中改进的Kalman滤波跟踪精度提高18.5%，实时性提高了18%，满足了控制系统对脱靶量滞后补偿的要求，使系统运行更稳定。

为了提高智能化光纤复合架空线路态势感知的实时性, 将人工神经网络方法应用于光纤沿线应变解调,确定了神经网络的结构。编程实现了基于洛伦兹模型的最小二乘谱拟合方法和神经网络方法, 采用不同信噪比和布里渊频移的布里渊谱训练神经网络, 将它们应用于某光纤复合架空线路沿线光纤应变的测量, 从不同角度比较了两种方法的计算结果。计算结果表明, 神经网络方法能有效获得光纤沿线的布里渊频移进而获得应变, 具有与谱拟合方法相似的准确性, 但应变解调时间仅约为谱拟合方法的1/20000。研究结果为提高智能光纤复合架空线路态势感知的实时性提供了参考。

在图像匹配中, 图像分辨率越高, 可提取的特征越多, 匹配精度也越高, 但相应的匹配耗时也会越长。因此, 对基于SIFT的图像匹配算法进行改进。首先, 使用第二组高斯金字塔上的特征点进行粗匹配, 由基于GMS改进的RANSAC剔除误匹配点并初步得到仿射矩阵, 大致确定匹配区域; 然后, 筛选剩余特征点中位于该区域的部分进行细匹配, 并用初步得到的仿射矩阵筛选匹配对; 最后, 基于最小二乘算法再次去误匹配并快速求解最终的仿射变换矩阵。经实验验证, 所提算法在保证亚像素精度的条件下, 很大程度上减少了算法的匹配耗时, 提高了实时性。

经典的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距方法用快速傅里叶变换(FFT)进行数据处理,采样点增多时计算量显著增长, 使测距系统实时性不理想。为解决此问题引入了互相关函数测距方法,利用LFMCW雷达信号频率成三角形变化且回波延时小于一个周期的特点, 进行一个周期内的相关运算就能测出距离值。结合互相关函数测距法测得的值,对采样信息的部分采样点进行FFT变换,可以快速高效地测出更精准的距离信息。 MATLAB仿真实验表明,结合互相关函数的测距方法测距误差平均减小1.434 m,平均运算时间减少了0.5 s,提高了测距系统的实时性、精确性。

基于光谱探测的目标识别技术, 因其能够对抗伪装目标、 抗干扰性强等优势, 已经逐步应用于**领域, 为战场目标识别提供了一个新思路。 该方法的重点在于光谱识别的准确性、 数据处理技术等等, 目前对于该方法的研究、 改进以及创新多基于上述重点进行的。 现代战争的复杂程度越来越高、 可预见性越来越低, 所以对于战场机会的把握成为了能否打赢现代战争的关键, 因此对于应用于战场的目标识别方法的实时性要求将越来越苛刻。 故重点集中在基于光谱识别的目标识别方法的实时性, 目的是为了实现快速的目标识别, 使得该方法能够适应现代战争的作战特点, 增强其实用性。 首先对该研究的必要性进行分析; 然后以偏振干涉成像光谱仪为例, 说明该工作的改进之处并对提高目标的实时性进行原理分析; 最后对下一步的工作重点以及应用领域进行分析, 简述发展前景。

为了实时而准确地分割高分辨率图像, 提出一种基于图的并行分割算法。该算法采用并行结构, 将图像分为多个区域, 充分利用不相邻区域的处理具有并行性的特点, 对多个区域进行并行处理。算法可直接部署在多核处理器上, 多核并行处理以减少运行时间。为了增强算法对杂乱背景的适应能力, 提升分割的准确性, 采取低权值直接合并策略, 将相对较为均匀的区域直接合并, 使同一目标区域内的分割一致性更强。实验结果表明, 该分割算法的实时性较好, 明显优于现有分割算法, 并且分割准确性较高, 在复杂场景中应用也能取得较好的分割效果。

针对强跟踪容积卡尔曼滤波(STCKF)算法因引入渐消因子而导致计算量增加、实时性变差的问题，提出一种简化的STCKF算法。通过证明STCKF算法的时间更新环节与KF算法的一步预测过程相一致，推导出简化的STCKF算法，并进行了算法复杂度分析。仿真结果表明，简化后的STCKF算法在保证滤波精度不变的情况下，有效提高了算法实时性。

针对现有编码矩阵存在的不足, 提出了一种编码孔径成像光谱系统编码矩阵设计方法。首先阐述了称重设计原理和优良性准则; 然后研究了单矩阵编码方法和互补矩阵编码方法, 并推导得到H+N/H-N双矩阵编码的平均均方误差性能公式; 最后基于数字微镜器件(DMD)结构特点, 提出SN单矩阵和H+N/H-N双矩阵相结合的双模式编码方法, 以及共享硬件加速处理资源的解码方法。实验结果表明, 新方法相比原有编码矩阵能够进一步提高信噪比, 同时解码加速处理保证了实时性能。

近年来, 分布式综合模块化航空电子系统的发展, 对航空电子网络提出了更高的要求。时间触发以太网以其特有的优势, 可保障数据通信的强实时性, 提高网络服务质量, 为航空电子网络指明了升级方向。在概括航空电子系统对网络通信要求的基础上, 描述常用航空电子网络的特点, 指出了时间触发以太网的优势。对时间触发以太网的分析, 表明其满足航空电子系统升级要求, 是新一代飞机网络技术发展的重要方向。

目标跟踪的模型通常可表示为一个线性的状态方程与一个非线性的观测方程, 为提高平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)算法的跟踪精度和实时性, 提出了一种简化的平方根容积卡尔曼滤波(RSCKF)算法。简化算法在时间更新环节, 直接利用状态转移矩阵计算状态变量以及协方差矩阵的一步预测值, 避免了原算法中采用一组容积点近似计算的复杂过程,推导证明, 简化后的算法其时间更新环节与卡尔曼滤波的一步预测结果一致。最后对两种算法进行了计算复杂度比较以及角跟踪仿真实验。实验结果表明, 简化的算法能够降低运算时间并提高跟踪精度。