为满足信息传输实时可靠、频谱使用高效灵活等技战术需求,在机间数据链(Intra-Flight Data Link,IFDL)物理层采用了多载波正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)传输体制。针对其抗干扰性能不足的问题,在突发干扰下对系统可靠性理论分析的同时,采用NASA提出的(255,223)Reed Solomon(RS)-(2,1,7)卷积“标准级联码”,并与符号卷积交织相结合构成了前向纠错(Forward Error Correction,FEC)级联码方案。仿真结果表明,级联码OFDM系统在一定误码率下、不同IFDL信道环境中,均可获得较高编码增益,从而有效增强了机间数据链OFDM系统可靠性。此外,通过机载定向天线低截获传输,在保证隐蔽性的同时可进一步抑制多径衰落及跟踪干扰。

针对表面温度变化会影响毫米波辐射温度的问题,对隐身目标表面温度变化情况下的毫米波被动隐身效果进行了建模研究。在分析发射率受变化的物理温度影响的基础上,提出了目标辐射温度的温变模型,并利用3 mm交流辐射计测量得到的发射率计算相应目标的温变系数。然后,使用3 mm直流辐射计直接测量目标的辐射温度,并与模型计算结果进行比较,验证了模型的正确性。最后,使用温变模型以及常温测试数据,预测了不同温度条件下的隐身装甲车辆模型的表面辐射温度分布情况。

结构力导致体系整体的作战能力超过了组成要素各自作战能力之和,而节点间的信息交互关系是形成体系结构力的主要因素。因此信息节点交互关系研究是体系作战能力研究的重要内容。针对体系节点间如何选择信息交互路径的问题开展研究,采用有向图模型来描述体系节点的信息交互关系,利用体系有向图模型的生成树描述节点间的交互路径。首先分析了体系节点间信息交互的两种优化策略,即节点负载均衡和链路负载均衡,两种策略分别适用于不同的作战条件。其次,对应上述优化策略,提出了基于最小和最大秩生成树的体系节点信息交互路径优化方法,给出了穷举生成树的算法。最后给出的算例说明了方法的有效性。

针对磁探仪应召螺旋搜索的特点,运用随机搜索理论定量分析了反潜巡逻机利用磁探仪进行螺旋搜索时的搜潜效能。根据飞行气象学中风对飞行影响的描述,结合潜艇运动规律的特点,建立了反潜巡逻机使用磁探仪执行螺旋搜索时的航路模型,并以反潜巡逻机与潜艇初始位置、反潜巡逻机航速和航向、风速和风向等为条件,经蒙特卡罗仿真分析,得到了潜艇速度已知和未知条件下,磁探仪搜索概率、搜索时间随潜艇位置散布和潜艇速度变化的情况。该航路模型既考虑了反潜巡逻机机动性能的限制,也考虑了海洋环境对反潜机的影响,较好地符合实际作战环境,满足磁探仪应召搜潜训练的要求。

为了分析和研究弹道导弹探测跟踪拦截弹的理论可行性问题,针对采用单传感器仅有测角信息时的被动跟踪技术的首要问题--系统可观测性展开了研究。分析了拦截弹的飞行弹道特点,讨论了不同相对运动状态下的系统可观测性条件,利用矩阵运算及其解的性质得出了在三维被动跟踪中,拦截弹射面内状态参数的可观测性较好而垂直于射面的状态参数的可观测性相对较弱的结论,最后运用经典的扩展卡尔曼滤波算法对仅有测角信息的被动跟踪进行了仿真实验,验证了所推导的可观测性结论。

针对时分复用多轴光纤陀螺调制方式选择的混乱及噪声分析的困难,分析了在方波调制,阶梯波反馈下光路和电路中各串扰因素的影响,指出在中低精度应用时,电路中探测器噪声是影响时分陀螺精度的最主要因素。分析了N轴±π/2调制,一轴±π/2、其他轴不调制以及一轴±π/2、其他轴±π的3种方波调制方式下,探测器上信号与噪声的关系,得到散粒噪声主导情况下工作轴的信噪比以及最小可探测相移。仿真和实验结果表明后两种调制方式更具有实用性,且一轴±π/2,其他轴±π调制具有最高的信噪比,其陀螺灵敏度是前种时分调制方式的5倍,为时分复用陀螺的应用提供了一种参考原则。

传感器管理是对系统中的传感器进行优化分配以实现目标跟踪性能的优化和系统资源的有效利用。针对跟踪多目标的传感器管理问题建立了传感器管理模型,提出了一种基于离差矩阵控制的多传感器与多目标分配算法。该算法把所有目标的离差矩阵大小的和作为优化的目标函数,能够使目标的跟踪精度尽量接近期望值。同时采用遗传算法来寻找使目标函数最优的传感器分配方案,提升了计算速度。仿真结果表明,该算法能够对多传感器与多目标进行有效的分配,既达到了期望的目标跟踪精度,又节约了系统资源。

二维Otsu阈值分割方法是图像分割中常用的分割方法,但其算法运算量大,大大限制了实时性要求,为此,提出了一种基于改进PSO理论的二维Otsu分割算法。首先从二维Otsu算法基本理论出发应用有智能寻优特点的PSO理论来寻找最佳阈值向量,而后又针对传统PSO算法的缺点引入协同分工的合作思想来寻找最佳的分割阈值。实验证明,应用改进的PSO理论的二维Otsu算法不仅能够正确地寻找到阈值,还大大提高了计算速度,是一种高效快速的分割方法。

针对盲信号分离给出了一种基于解相关技术的盲分离算法。根据多源混合信号的各分量间具有一定的相关性的特点(其中包括了二阶相关和高阶相关特性),通过相应的白化、旋转方法能够解除各个分量之间的相关性,从而可以达到对独立信号分量的分离效果。研究表明,对混合信号进行适当的白化、旋转处理,能够有效地消除各阶的相关性,从而实现独立信号的分离。最后给出了实现上述过程的方法、步骤,并进行仿真实验,结果表明该算法对独立源信号能够实现有效的分离。

无源测向技术是反辐射导弹关键技术之一,为解决导引设备复杂和反辐射导弹空间有限的矛盾,将一种4基线天线组合的单脉冲体制导引头干涉仪无源测向系统用于反辐射导弹导引装置中。研究了如何使4基线天线交叉安装组合方式得到更高的导弹导引头测角精度和测角范围。针对反辐射导弹“Ⅹ”字形舵面控制角度与导弹头角度测量系统的不一致性,通过对目标测向模型进行改进,研究了在干涉仪测量坐标系和弹体控制坐标系之间,目标方位角度、俯仰角度的解耦关系;进而为控制导弹“Ⅹ”字形舵面提供了依据。

为了能够对红外目标实现稳健跟踪,提出一种特征融合算法,将目标的LBP纹理特征和灰度特征空间融合,构造了由基于区域置信度及空间距离加权的LBP特征直方图,以及灰度加权直方图联合表示的目标模型。以均值偏移算法为跟踪框架,在当前帧中迭代搜索目标位置。实验证明该方法对于目标和背景灰度相似以及目标被部分遮挡时的跟踪是有效和稳健的。

光纤拉曼放大器(FRA)因其特有的在线、宽带、低噪声等特点在光纤通信系统中占有越来越重要的地位,但是在光纤传感中应用的研究和报道却很少。光纤水听器(FOH)作为典型的光纤传感系统,是水下探测目标的重要工具,其中的在线光放大技术一直是国内外研究的重点。在简要介绍了光纤拉曼放大器的基本原理和现有的远程大规模光纤水听器阵列光放大技术的基础上,对光纤拉曼放大器作为远程光纤水听器阵列的在线放大器时的几个关键技术进行了分析。

对激光半主动制导**半实物仿真系统中的激光目标模拟技术进行了研究。提出了激光制导弹药半实物仿真对目标模拟的技术要求。根据该要求,设计了激光目标模拟器及其分系统方案。该目标模拟器可实现激光光斑能量、尺寸以及弹目视线相对运动特性的模拟。

将分布估计算法引入到巡航导弹航迹规划中,以期在较短时间内规划出性能指标最优的攻击轨迹,提高巡航导弹的作战效能。在分布估计算法的应用过程中,首先采用航路段等距分割建立航迹规划优化性能指标的离散化计算方法;其次引入坐标变化和候选节点构建基于分布估计算法的航迹规划方法;最后,以多核处理器提供的并行计算能力为依托,进行了航迹规划方法的并行计算设计。仿真实验表明,该方法能有效地缩短优化时间,提高优化结果。

现有的悬挂物管理系统属于紧耦合的封闭式系统,不利于系统软硬件的升级和新**的集成。针对这一问题,将综合模块化航空电子系统(IMA)体系结构应用于悬挂物管理系统的设计和开发。采用该方法,建立了基于IMA的系统结构模型,设计了系统的悬挂物管理软件、挂点接口单元和通信网络。该设计方法为开放式悬挂物管理系统的研究提供了有益价值。

针对常规多协议匹配算法处理速度缓慢,无法满足嵌入式仪表对现场多协议数据实时解析需求的现状,提出了一种快速多协议匹配算法。该算法将整体匹配任务分解到接收间隙中完成,有效地提高了系统处理的实时性和准确性;并在程序设计时,采用数据代码分离的设计思想和冲突处理机制,增强了程序的灵活性和稳定性。通过实际验证,该算法具有很高的稳定性和可靠性。

为提高GPS/DR组合导航系统航向估计精度,在卡尔曼滤波基础上提出了一种实时调节状态误差方差阵Q、观测误差方差阵R的自适应滤波方法;利用多重判决条件和规则约束,对惯性器件信息和滤波后输出的航向信息进行数据筛选。将此方法与在卡尔曼滤波中常用的Q,R取经验值法和Sage-Husa法进行比较,经实验仿真结果表明该方法能明显提高系统输出的航向精度,可获得更为准确的航向估计结果。

研究了多维时序的特征选择问题在目标距离像识别中的应用,提出了一种基于核函数分类算法的主分量分析方法。讨论了主分量分析的原理,提出了一种基于核函数的分类算法用于多维时序的特征选择,最后利用该方法对目标距离像多维时序进行了仿真实验,实验结果表明了所应用方法的可行性和有效性。

针对塔康系统输出参数的传统测量方法测量误差大、抗干扰能力弱的问题,根据塔康信号的特征分别提出了基于正弦曲线拟合测角和基于相关接收测距的塔康系统输出参数精确测量方法,计算了传统方法与精确测量方法的测量误差,定义了被测信号的品质因数,通过它可确定测量值的可信度。通过仿真,比较了不同信噪比情况下传统测量方法和精确测量方法的性能,研究了当被测信号发生畸变时,品质因数的变化情况。仿真结果表明精确测量方法明显提高了塔康系统的测量精度和抗干扰能力,品质因数较好地反映了信号的畸变情况。

在光测设备实时数据处理过程中,往往容易碰到由于数学模型建立不准确或滤波参数取值不合适,导致数据滤波预测效果不理想的情况。为了能建立较为准确的数学模型,较好地配置滤波参数,从而提高设备的测量精度,提出了一种基于现代误差理论的数据分析方法。通过对引导数据应用最小二乘拟合残差法、隐周期辨识法和基于AR(p)模型的相关噪声估计法等,将实际引导数据分离成理想轨迹、隐周期噪声,相关噪声和白噪声;然后,综合理想轨迹和随机噪声选用合适的滤波器,通过理想轨迹建立实时数据处理的数学模型、通过各随机噪声确定各滤波参数估计值。显然,这种基于数据分析方法的滤波器选择和滤波参数确定是更有针对性的,与传统的滤波器选取和参数现场试凑方法相比,也更为有效。

现代反坦克防御作战中,陆军多采用武装直升机、车载式反坦克导弹与便携式反坦克导弹相结合的立体、多层部署的方法对重点区域进行防御。敌方常通过施放红外热源、烟幕等电子干扰方式来提高其生存能力和突防效率。基于排队论和反坦克作战理论,建立了电光干扰对抗环境下的多层防御反坦克阵地的排队服务模型,并对作战想定进行了仿真应用。仿真结果表明了模型的可信性和实用性。

研究以无人机为平台,以激光制导导弹为**的对地攻击技术。应用综合控制技术设计了一种无人机投放激光制导导弹的火力/飞行综合控制结构,由火控模块计算出航向偏差信号,飞控系统根据偏差信号,控制无人机以水平机动的方式完成瞄准;设计控制逻辑,保证无人机在各种条件下完成占位攻击任务;进行了包括无人机六自由度模型、综合控制模块、**模块和目标模块在内的投弹仿真验证。结果表明无人机能很好地完成对地攻击任务,设计的综合控制结构合理有效。