基于感兴趣区域的图像压缩编码技术已成为图像编码领域的研究热点。由于图像不确定性以及目标自动识别的实时性要求,现阶段通过模拟人类视觉特性确定感兴趣区域算法不能满足需要。基于目标红外图像的特点,提出了一种逐步逼近二维最大熵阈值递推搜索算法,综合运用二维最大熵阈值分割方法、顺序统计滤波、数学形态滤波等技术,实现了目标红外图像感兴趣区域的自动提取,经实验验证该方法不仅能满足一般的实时性要求,而且可靠、效率高,具有较高的实用价值。

提出了一种基于单步预测的多级影响图法,并将该理论应用在单机连续空战机动决策系统建模中。在决策系统的建模过程中考虑了影响无人机机动决策的各要素,包括无人机动力学方程、决策者的偏好以及战斗双方态势的不确定性等。机动决策的态势基准是通过无人机动力学方程迭代获得,运动方程中的控制量通过求解单步预测影响图获得。该预测影响图算法,效能函数的起点不断向后平移,建立了离散空间空战决策的纳什平衡,通过求解效能函数的最大值就能获得每一步的最优控制解。最后仿真验证该方法有效性,无人机模型采用质点运动方程,使用VC++实现并机动决策算法。分析表明提供了一种新型无人机机动决策算法,发展了无人机自主空战机动决策系统。

针对光纤陀螺工程化过程中本征频率和半波电压测试精度低、速度慢等问题,提出了一种新的解决方法。从互易性偏置调制的机理出发,将对本征频率的测量转化为对无效调制光功率响应的尖峰脉冲的测量;根据光功率响应机理,将对半波电压的测量转化为求有效调制光功率最小值。此方法利用直接数字合成技术完成对方波的频率和振幅的调整。方案首先通过 Matlab 进行仿真,并在实际电路中实现。与传统人工使用肉眼的测量方式相比,此方法的测试精度高、速度快,为光纤陀螺的工程化提供了方便。

根据NMI特征和Jan Flusser提出的仿射不变矩各自的特点和适用条件,提出了一种组合不变矩。利用组合不变矩提取图像的不变特征向量,并结合Fisher线性判别准则,实现了对空中目标的Fisher线性判别器(FLDA)的分类识别。同时,考虑到识别的快速性方面,对FLDA进行了改进,提出了主分量分析(PCA)与FLDA相结合的识别算法。仿真实验结果表明,该方法具有较高的识别精度和速度。

根据日益复杂的空战格局以及基于微分对策理论设计的空空导弹导引律所存在的缺陷与不足,提出了基于预见学习算法的微分对策导引律改进方案。首先讨论了微分对策导引律的缺陷,并针对其不足研究了基于最优控制理论的预见学习方法;其次设计了基于CMAC(小脑关节模型)的预见学习运算过程,将其应用于空空导弹预见逃逸目标的未来逃逸轨迹,并令导弹据此进行最优决策实现预见学习制导;最后根据逃逸目标飞行轨迹的恶意性突防程度,总结专家经验,将预见学习与微分对策相结合实现优势互补,形成了基于预见学习的微分对策导引律。其仿真结果较经典导引律有明显的优势,能以较小的控制量、较短的拦截时间获得很小的脱靶量,尤其适合拦截具有大机动恶意突防行为的目标。

针对弹道跟踪问题,提出人工鱼群算法优化粒子滤波的方法。将集群智能思想引进粒子滤波,解决其粒子权值退化及粒子需求量大的缺点。首先,阐述了粒子滤波原理及其存在的一些问题。然后将人工鱼群算法融合进粒子滤波,使粒子群体向高似然方向移动,从而克服粒子权值退化问题。仿真结果说明该算法中的滤波算法的有效性。

分析了当传感器资源较丰富时采用基于联合信息增量的传感器管理算法存在的问题,结合协方差自适应传感器管理算法的思想,给出了一种协方差和联合信息增量联合控制的传感器管理算法,并进行了算法的仿真。仿真结果表明,该算法既能够根据期望的精度对目标进行跟踪,又能够根据目标的机动性来动态地分配传感器资源,使得传感器的分配策略更加灵活。

对水平散开战术的过程进行了说明,重点研究了“水平散开”过程中的战术导航点的确定。在此基础上,对基于虚拟跟踪实现“水平散开”战术做了研究、分析,建立了水平散开时间的优化模型,并进行了战术仿真分析 。从仿真结果来看,基于虚拟跟踪状态下的“水平散开”战术引导具有一定的现实意义。

简要介绍了飞机健康管理系统和航空电子系统健康管理专家系统软件平台的基本概念,重点归纳总结了航空电子系统健康管理专家系统软件平台设计中健康状态的管理模式、推理机的模型设计、不同的故障修复策略等关键技术。

针对机载雷达在作战使用时面临的隐身目标和综合电子干扰,将双基地雷达运用于机载雷达,提出机-机双基地雷达系统。介绍了该雷达系统的基本组成和原理,结合双基地雷达和机载雷达各自的特点,在双机之间建立高速实时数据链来传输信号,解决空中运动平台信号的传输;采用脉冲追赶法实现空间同步、采用高稳定的原子钟来维持时间同步、采用锁相环加独立频率源综合法实现频率和相位同步;运用合理的作战模式来提高双基地雷达的反隐身和抗干扰能力。最后指出其技术难点和未来的技术发展方向。

提出了一种对复杂云层背景下红外图像序列中弱小运动目标分割和检测的方法。首先,利用Horn-Schunck算法计算序列图像的光流场,然后利用阈值分割和数学形态学滤波的方法进行目标检测,滤除噪声后提取出背景中的运动目标。实验结果表明,该算法对实时检测在复杂背景的红外图像中运动的弱小目标具有很好的效果。

介绍了战术数据链系统的基本概念,针对目前关于战术数据链系统对作战效果影响原因不清晰问题,分析了战术数据链系统对空战的影响;在此基础上阐述了数据链系统对装备作战效果的影响机制,给出了评价影响机制的参考指标结构关系及不同层次指标的分析方法,最终形成了数据链系统作战效果分析框架。通过该框架可以指导数据链系统对作战效果的影响机制分析,为数据链装备的发展及应用提供科学依据。

两轴捷联稳定跟踪平台是国际上先进近距格斗空空导弹导引头所采取的位标器形式,通过对该技术所涉及的两轴和捷联两项研究内容的深入分析,指出了研制该类稳定平台所需解决的关键技术,并论证了工程上的可行性。

为了解决数据链带宽低与图像数据信息量大的矛盾,实现对图像信息的实时传输,提出了一种高效的图像压缩方案,引入提升小波变换与状态位图思想改进SPIHT算法,降低了运算量,提高了恢复图像质量与编码速度。实验结果表明,在相同的输出比特率情况下不仅重构图像的峰值信噪比得到提高,而且缩短了编码时间。

为了能在复杂系统发生故障时,更快更好地诊断和排除,结合支持向量机、模糊积分和专家系统的各自特点,提出了最小二乘支持向量机(LSSVM)与模糊积分(FI)的多专家系统整体结构和诊断模型。LSSVM具有模型结构简单、推广能力较好和全局最优解等优点,将其用于专家系统中,实现知识自动获取和快速逻辑推理;FI方法的运用,则提高了多专家协同诊断的精度;专家系统完成知识库管理与维护、符号推理诊断以及解释等工作。该方法克服了传统的诊断专家系统缺少有效的自学习、自适应机制,难以解决非线性系统故障问题的不足。因此,这对于解决复杂系统多征兆、多原因的故障问题,是一条方便快捷的途径。

为提高光强差稳频精度,采用高精度差动放大器AD620放大微弱光强差信号,利用微控制器TMS320LF 2407DSP构建了一套实用四频差动激光陀螺的稳频系统。系统核心采用PID算法,包括确定工作点、扫模、跳模处理等程序。经反复试验,AD620差分增益G=166时控制精度最佳。测试结果表明,该系统的稳频精度达10-9量级,完全能满足应用要求。

大气折射引起的雷达定位误差是限制雷达精度进一步提高的关键因素之一。针对目前只给出雷达测量参数的折射误差,不能明显给出实际应用中所需要的目标位置偏移误差现状。通过采用我国大气折射率的统计模型和目前公认的高精度的电波折射误差修正方法-射线描迹法,对大气折射引起的雷达定位误差进行了目标位置偏离的计算和拟合,建立了大气折射引起雷达测量目标的位置偏移误差模型,从而为雷达实际使用和精度评估奠定基础。

介绍了频率步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,根据频率步进雷达中常见运动补偿方法的优缺点,提出了一种仅利用单帧数据即可实现速度估计和补偿的方法,为了提高该方法的抗噪声性能,采取对算法进行迭代运算得出有效速度估计值的策略。理论分析和计算机仿真结果表明,该方法只需几次迭代(一般为3次或4次)即可得出有效速度估计值;该算法具有可行性,并兼有测速精度较高、运算量较小、抗噪声性能较强的优点。

为适应小型化、模块化需要,应用微机械加速度传感器设计了集成化的触发引信惯性敏感装置。介绍该装置的结构组成、基本工作原理,特别重点介绍了微机械加速度传感器的结构设计、加工工艺流程。通过冲击动作特性、环境适应性、电路匹配性、高速碰撞验证等试验验证,结果表明该装置性能满足触发引信的安全性和作用可靠性要求,具有良好的应用前景。

为了提高卫星姿态控制的运行速度,减轻星载计算机的负担,提出了一种基于FPGA实现卫星姿态控制器的硬件算法。在Matlab/Simulink环境下建立卫星的运动学和动力学方程,给出了经典PID的模拟控制算法。在此基础上推导了数字PID控制算法,并采用状态机的设计方法实现该控制器的设计,应用VHDL硬件语言进行编程。最后,通过调用Matlab的Serial串口对象,将模拟的卫星动力学姿态与FPGA开发板交换控制信息。基于FPGA的PID控制器对整个系统进行控制,最后的仿真结果证明了该方案的可行性和准确性。

在加速寿命试验中,随机应力的影响是普遍存在的,但目前对随机应力条件下的加速寿命试验分析缺乏有效的方法。以可能性理论为基础,将随机应力转化为一个模糊应力,通过确定该模糊应力的可能性分布函数,建立随机应力条件下的寿命分布模型。提出一种通过求取模糊数的上、下可能性均值来减小模型误差的方法,并以阿伦尼斯模型为例,分析了温度随机应力条件下的寿命分布模型,结果证明该方法是有效的。

机载激光成像雷达在执行非合作目标识别/分类、精确成像制导、战场侦察和打击效果评估等方面有潜在的应用前景。在系统分析非相干探测激光雷达噪声特性的基础上,采用LOWTRAN7软件对激光雷达接收到的背景光功率进行了数值仿真。仿真结果表明,采用视场法、光谱分辨法和视频带宽法可以有效地抑制背景噪声,大幅度地提高激光雷达的探测距离,以满足机载火控系统对小目标远距离精确识别的作战使用要求。

为了降低便携式地空导弹射击训练器材的生产成本并提高其使用寿命,提出了一种用模拟导引头替代机械陀螺导引头设计方法。该模拟导引头采用微处理器技术、图像处理技术、角速度传感器技术进行设计,通过加入相应的算法,模拟了实弹导引头的瞄准、跟踪等功能,能满足便携式地空导弹训练弹使用需要。对该模拟导引头硬件、软件设计方法以及工作原理进行了介绍。

探讨了网络化条件下战斗机静默攻击的概念和关键技术。首先研究了时间对准的方法和数据延时的处理,建立了统一的制导坐标系,然后给出了目标量测信息的转换方法,最后建立了无线电修正指令的矢量图,用矢量方程法推导了无线电修正指令的形成过程。

甚高频全向信标/仪表着陆系统标准信号源中,需要进行复杂低频信号的合成。较为详细地阐述了系统采用DSP处理器实现复杂信号合成的原理,即通过利用DSP处理器内部丰富的硬件资源,采用DDS的技术原理,在DSP内部构建DDS的框架电路;并利用DSP内部各单元灵活的可编程特性,使内建的DDS各电路可以分时复用。信号合成时首先使用DDS技术分时合成单一信号,然后再通过数据相加的办法,合成所需的复杂信号。信号合成过程中发挥DDS、DSP的技术优势,同时实现了信号的调幅、调频,高精度相位、幅度预置。最后通过高精度D/A转换器实现信号的模拟输出。最后以电路实际输出的合成信号的波形图与实测结果的形式,验证了所讲述原理的正确性。