现代传感器分辨能力的大幅提升使得观测对象不再被认为是点目标,而是具有一定形态的扩展目标。传统上基于点目标假设所取得的建模与状态估计研究成果已不再适用于现今许多的实际应用场景,特别是当扩展目标发生机动时,其运动状态和扩展形态(形状和朝向)往往同时发生突变,且二者具有紧密的耦合关系。为了解决这一问题,对扩展目标机动过程的不确定性、整体机动演化形式及其耦合性展开研究,建立起通用的机动扩展目标混合系统建模框架。结果表明:利用所提模型的线性形式,可以很便利地推导出一种高效的机动扩展目标运动状态和扩展形态联合估计算法;不同场景内的仿真和性能评估结果验证了所提建模和跟踪方法的有效性。

针对裸光纤布拉格光栅应变监测量程或精度有限的问题，提出了一种灵敏度系数可调光纤布拉格光栅应变传感器的设计方法。理论和实验研究了该方法在增大光纤布拉格光栅应变监测量程或提高精度方面的性能，并以此研制了基片表面粘贴式和FRP封装式两种封装结构的灵敏度系数可调应变传感器。理论分析并实验标定了传感器的灵敏度系数。最后，对传感器理论和实验灵敏度系数误差进行了分析，指出了改进的方向。实验结果表明：两种封装结构的大量程传感器的量程分别增加了243%和126%，高精度传感器的精度提高至0.51 με和0.52 με。传感器标定实验表明，两种封装结构的传感器都有很好的线性度和重复性，相关系数达到0.999以上。