针对基础灰狼优化(GWO)算法种群多样性不足和易陷入局部最优的缺点, 从混沌初始化和种群间信息共享两个角度, 提出一种基于信息共享搜索策略的改进灰狼优化(ISIAGWO)算法。首先, 使用Iterative混沌映射初始化种群保证种群的多样性, 并引入自适应动态算子增加优秀个体权重; 其次, 使用信息共享搜索策略更新种群有效避免算法陷入局部最优;再次, 对8种基准函数进行寻优测试并与其他先进群智能算法进行对比, 实验结果表明, ISIAGWO算法在解的精度和鲁棒性上有显著提升; 最后, 将ISIAGWO算法应用于经典的旅行商问题进行求解, 证实该算法的实用性。

针对如何快速寻找失踪目标的时空搜索问题, 提出了一种基于递归贝叶斯的搜索决策框架和自适应搜索策略; 在此决策框架中, 考虑了搜索者的速度上限和传感器存在虚警检测与漏报检测等实际因素, 在理论上推导了该决策框架下的置信度函数演化的表达式, 并据此提出了一种有效的搜索策略。由于在该决策框架下能研究和比较不同策略对决策的影响, 这为不同的策略进行分析和比较提供了一个有效的平台。最后, 通过大量的数值仿真验证了该决策框架和所提出的策略的有效性和实用性。

为了有效避免自动调焦算法在验证评估过程中需要依赖于调焦硬件机构的问题, 研制了一套基于离焦图像模拟的自动调焦性能评估与仿真系统。该系统通过生成不同离焦状态下的图像, 实现如下两方面的功能: 一方面可以实现不同清晰度评价函数的性能评估; 另一方面还可以根据调焦系统的设定参数, 对调焦过程调整以及调焦窗口选取进行效果仿真和性能评估。实验结果表明, 该系统可以根据设定的光机参数, 对自动调焦过程中清晰度评价函数性能、调焦效果、搜索路径、调整耗时等性能进行初步仿真和评估。也可以为调焦系统的光学系统、机械结构以及电机驱动的设计提供一定的参考依据。

通过对影响红外成像导引头截获概率的视场形状、搜索策略等关键因素进行研究, 提出了一种新的六边形轨迹搜索策略, 并在常用的视场形状(方形及圆形)条件下, 与方形、圆形轨迹搜索策略进行对比分析。结果显示本文设计的六边形轨迹搜索策略在圆形视场条件下具有最大的归一化截获场面积, 且其对截获时间和搜索周期的变化均最不敏感。采用的研究方法和获得的结果为红外成像导引头的视场选择和搜索策略设计提供了理论依据, 具有重要的工程应用价值。

针对电子支援侦察中信号的搜索截获问题，在目标引导侦察接收系统工作的逆向思维指导下，首先通过Beta分布对已有情报信息进行融合处理，再根据贝叶斯方法更新得到下一时刻的概率分布值，最后结合最优搜索理论和熵的有关内容，给出了搜索调度的具体方法，并结合仿真从截获目标次数、侦察区域内不确定性减少量和侦察所用时长三项指标进行分析，证明了所提搜索调度方法的优越性。

针对相关跟踪过程中障碍物遮挡,噪声和目标形变对跟踪稳定性的影响,提出了一种基于加权最多邻近点距离的相关跟踪方法。采用模板图像与实时图像的相似点个数并与距离进行加权的方式定义相似性度量,结合相似度对目标模板进行更新,采用Kalman算子预测目标位置并进行分层搜索,实现快速稳定跟踪目标。实验结果表明,该方法能较好地抑制噪声和目标遮挡的影响,目标遮挡重新捕获成功率高于80%,目标跟踪精度低于10个像素。

粒子滤波广泛应用于对精度和稳定性要求较高的目标跟踪，但其计算量大，并且计算复杂度随着状态量和粒子数目增长迅速增加。将目标跟踪转化为由粗到精的搜索过程，提出了一种基于精确运动模型的改进分层卡尔曼粒子滤波算法。该方法利用加速度的运动模型在真实目标位置的周围估计目标的散布范围，并在该范围内随机生成粒子，寻找精确的目标位置。文中引入加加速度模型主要是由于现有方法的状态量阶数不足，导致模型精确度较低，无法应对大机动目标的跟踪。因此，引入了高阶状态变量加加速度，并将其用于改进分层卡尔曼粒子滤波的运动模型。利用分层卡尔曼粒子滤波、粒子滤波以及提出的方法进行了跟踪试验，结果表明，基于精确运动模型的改进分层卡尔曼粒子滤波模型的跟踪方法能够提高线性运动的预测精度，实现复杂环境下精确稳定的跟踪。

针对当前航迹规划的研究偏于理论、规划效率不高的问题, 从工程应用出发, 分析了航迹规划的多种约束条件, 提出了一种多约束条件下的快速航迹规划方法, 设计了基于航向角有限离散变化思想的工程化搜索策略;改进了A*算法流程, 采用结构体链表式的最小二叉堆技术管理OPEN表和CLOSE表, 显著提高算法的规划效率;提出了删除航路点的航迹优化方法, 对传统A*算法和改进的算法分别进行了仿真。结果表明, 在多约束条件下, 该方法显著提高了规划效率。

针对传统的小波去噪方法容易产生信号振荡和 丢失特征信息等问题，提出了一种基于蝙蝠算法的新的有效的红外光谱去噪方法。该方法创新 性地运用蝙蝠算法优化了小波阈值和估计因子。其基本思想是，首先在解空间中随机生成一定规模 的个体，然后根据向当前最优个体学习的方法进行速度更新，从而实现位置更新；同时，由于Lévy 飞行搜索策略会产生较大跳跃，利用这种不均匀、随机游走的特性可以实现对整个解空间的搜索，从而避免陷入 局部极值点。CO气体红外光谱去噪实验的结果表明，利用蝙蝠算法对各个分解层的阈值和估计因子 进行优化后，信噪比为84.184，均方误差为0.0006。由于更有针对性地保留了光谱信号中的特征 信息并剔除了无用的噪声信息，该方法可以提高后续定性和定量分析的精度。

作为战术反潜的主要手段，反潜直升机已成各国海军的重点装备。首先介绍了反潜直升机反潜作战的一般过程、潜艇规避模型以及对反潜搜索策略的影响。考虑潜艇转弯所带来的时延影响，潜艇的分布将呈现桃形分布。针对螺旋搜索策略，在分析潜艇速度对搜索条件影响的基础上，结合声纳有效作用范围，获得了典型条件下确保潜艇无法穿过声纳有效作用区域的最大单机搜索角度为110°。进而提出了4机联合搜索策略，为实际战术的应用提供了理论支持。