重力矢量测量包含重力方向信息(即垂线偏差),对确定大地水准面具有重要意义。为了获得海洋重力扰动矢量的水平分量，该文提出了一种基于捷联惯导系统/全球导航卫星系统(SINS/GNSS)组合系统确定海洋重力扰动矢量水平分量的两步法。首先，利用捷联惯导算法和卡尔曼滤波用于加速度计偏差和姿态误差角的估计和补偿。然后，基于精确估计的加速度计偏差和姿态角误差，给出了重力扰动矢量水平分量的计算方程。将重力扰动矢量水平分量的模型用二阶马尔可夫随机过程描述，将其与加速度计的偏差分离，用正向-平滑卡尔曼滤波精确估计重力扰动的水平分量。船载试验数据离线计算表明,海洋重力扰动矢量水平分量的内符合精度优于2 mGal(1 Gal=1 cm/s2)。

为了研究雪崩光电二极管(APD)对大气传输后的激光进行探测时, 所受大气湍流效应及APD噪声的影响, 分析了激光在湍流大气中传输、APD对激光探测两个过程, 结合APD的探测原理, 建立了指数威布尔-高斯双重随机过程模型。通过实验测量了不同信噪比、不同大气湍流下APD输出电流的概率密度, 对探测距离不同、接收口径不同的情况进行了仿真。结果表明, 接收信噪比为2,5,10时, 光强分布方差分别为0.5354,0.3565,0.2781, 偏移量分别为0.05,0.0109,0.0029; 大气折射率结构常数为2.5×10-15,3×10-14,4.9×10-14时, 方差分别为0.1198,0.2781,0.4035, 偏移量分别为0.0002,0.0029,0.0039; 双重随机过程模型可准确描述经过大气传输的激光被APD探测的过程; 探测器口径的变化对APD输出电流的概率密度影响不大, 而接收信噪比、探测距离、大气折射率结构常数的增大会使APD输出电流平均值较信号电流产生较大偏移、且离散程度加剧。该模型的建立对激光探测技术研究具有一定的参考价值。

复杂红外对抗环境已成为空中作战的主要场景, 而空中红外对抗过程本质上具有高度随机性, 必然对红外空空导弹制导精度产生显著影响。本文在分析空中红外对抗随机过程的基础上, 基于排队论模型构建了平稳状态下红外诱饵平均被识别时间及其制导扰动的计算模型, 并采用高阶伴随分析方法建立了全弹道制导精度的影响分析模型, 形成了涵盖从红外诱饵投放、识别、制导扰动直至最终脱靶量计算的空中对抗全程制导精度分析方法。通过对典型对抗过程的实例仿真计算, 验证了本文方法能够有效分析干扰对抗模式与导弹制导系统主要参数对导弹最终脱靶量作用影响的内在机理与数值关系, 揭示了影响制导系统空中对抗性能的一般规律, 为红外空空导弹抗干扰能力的设计改进提供了有效支撑。

多目标跟踪中由于RCS闪烁和杂波变化造成的测量噪声波动，导致测量噪声并不是完全服从高斯分布。研究了基于渐近平稳过程的噪声模型，引入测量值置信度函数，提出了一种将测量值置信度反馈至滤波过程的方法，通过修正新息协方差阵及增益矩阵，降低测量噪声波动对滤波的影响。该方法增强了噪声压缩能力，有效地抑制了滤波的误差尖峰。最后，仿真结果验证了所提方法的有效性与可行性。

星地激光通信中, 由于大气湍流等影响, 接收光信号将出现包络起伏现象, 严重时将引起接收系统突发误码。为研究其中突发误码的发生规律及其对通信有效性的影响, 对接收光信号包络起伏的仿真方法进行了研究。针对常规的仿真方法在计算量、资源消耗、仿真时间长度等方面存在的诸多弱点, 提出了一种使用Gauss随机过程的幂级数拟合接收光信号幅度的仿真方法, 该方法利用接收光信号均值、方差、偏态系数和峰度系数计算各阶系数, 最高取到3次方项, 并使用FFT/IFFT实现时间功率谱特征拟合。仿真结果证明了该仿真方法的合理性。