针对信息化条件下双机协同空战的问题，研究了双机协作发射与制导主动雷达型中程空空导弹技术。提出了双机协作攻击的方式，通过数据链系统构建其作战体系。接着分析了其涉及的关键技术，包括高精度时空对准、统一制导坐标系建立、制导指令生成、延时信息补偿等，给出其初步解决方法。最后通过分析影响导引头雷达截获目标概率的主要因素，特别是角度截获概率，指出了提高协作发射与制导精度的主要途径。仿真试验表明了所提方案的有效性。

为满足武装直升机高精度长航时自主定位的要求，设计了一种多普勒雷达/光纤捷联惯导/气压高度表的组合导航系统。根据各传感器的误差特性建立了组合导航系统的数学模型，针对多普勒雷达系统的失锁、测速异常等问题设计了一种基于双层容错结构的卡尔曼滤波算法。最后对设计的组合导航原理样机进行了长航时的地面跑车试验，跑车结果表明该系统长航时的自主定位精度较高，此方案具有较好的工程应用价值。

针对作战中可能面临敌方不同机型预警机威胁的情景，以及威胁属性等级确定的复杂性和不确定性，决策过程中的各属性值以区间数的形式给出。在研究预警机系统功能基础上，采用不确定多属性决策理论中的逼近理想点排序法，解决属性值为区间数的多属性决策问题。根据属性集的规划，提出预警机威胁等级评估方法，建立了预警机威胁度排序的数学模型，从而得到了敌方各预警机型的相对威胁度排序，为指挥员决策提供依据，并通过算例验证了方法与模型的可行性和有效性。

以博弈论为基础，防空火力单元与攻击飞机多次对抗为作战背景，建立了基于动态博弈的防空火力单元目标分配模型。利用双矩阵博弈纳什均衡求解与数学规划的关系，建立了求解纳什均衡的二次规划，利用混合粒子群算法进行求解。仿真结果表明：用博弈论研究防空火力单元与攻击飞机多次对抗过程中的目标分配问题时，符合实际作战过程，真实性好，应用价值较高。

提出了一种基于最大隶属度原则的多机协同空战威胁排序的方法。结合实际空战特点，首先评估各架敌机的空战能力，分析空战态势，计算三维空战威胁指数，进而求出威胁因素矩阵，并对威胁矩阵模糊规范化处理，在此基础上建立最大隶属度模型。最后结合Matlab软件对实例中敌机的威胁度仿真计算，求出敌机的威胁度大小，验证该方法的正确性。仿真结果表明，最大隶属度方法简单易于实现，能有效解决多机多目标协同空战中的目标威胁排序问题。

为解决作战环境中的多无人机协同航迹规划问题，提出一种基于层次分解策略的航迹规划方法。通过骨架化算法生成规划空间，利用基于进化计算的多航迹规划(EMRP)算法为各UAV找到K条备用航迹，实现了利用EMRP算法与数学形态学相结合解决多UAV协同航迹规划问题，并对生成的初始航迹进行平滑处理，得到满足UAV机动要求的可行航迹。然后建立协同模型，为各无人机规划出既能满足时间协同要求，又能满足整体代价最优的可行航迹。仿真表明了该种方法的可行性。

像机载应用这样的安全关键(safety-critical)系统通常具有非常高的可靠性和实时性需求，而无线连接通常被认为是易错的。因此，在考虑设计或者分析一个安全关键的无线网络时，需要新的QoS参数来衡量系统的实时性。一个合适的参数是在给定信道条件下消息的丢包率，即消息不能在时限之前可靠传输的概率。一种应用于实时系统的概率实时可调度的分析方法被引入来分析无线网络中的消息丢包率。使用错误重传的消息被建模为具有可变长度执行时间的任务，消息的调度过程被建模为一个状态转移的马尔可夫过程。通过这一方法，不仅可以得到关于网络中所有消息的平均丢包率，而且可以得到单个消息的丢包率。实验结果表明：1)通过将该方法的分析结果与仿真结果比较，验证了该方法的有效性；2)通过该方法与假设每个消息都将至少传输某一个固定次数的分析方法的比较，说明了后者的分析结果是过于保守的。

提出一种先估计姿态后识别目标的新方法，克服了传统三维目标识别算法的多义性问题。首先根据航迹三次样条插值函数估算目标姿态，避免了复杂的图像处理过程，计算速度快；然后在虚拟环境中将候选目标调整到该姿态并生成相应的二维模型；最后根据不变矩特征的欧氏距离识别出目标。实验表明，该方法具有较好的准确性和实时性，对于提高三维目标识别的效率具有理论意义。

多UCAV任务分配通常需要综合考虑UCAV损耗风险、目标价值、**的杀伤能力等因素。基于诱饵弹和干扰发射机等软杀伤**的应用对UCAV生存能力的影响，建立了考虑软杀伤**应用的UCAV任务分配目标函数，使UCAV损耗最小化的同时目标毁伤价值最大化。分析了目标函数的限制条件，然后基于遗传算法提出了一种新的编码方案，使其能够体现软杀伤**应用对UCAV任务分配方案的影响，并设计了选择、交叉、倒置和变异等遗传操作算子。仿真结果显示该算法可行，使用软杀伤**可以显著提高作战效果。

二维最大熵法和二维最小交叉熵法是目前常用的两种阈值分割方法，但在某些时候因为两种方法获取的阈值过高或者过低，使得分割失效。针对此问题，提出了基于二维最大熵法和二维最小交叉熵法结合的图像分割方法。首先，对二维最小交叉熵公式进行转化；然后，利用多目标规划理论将这两种方法有机结合使得到的阈值既满足二维最大熵原则，又满足二维最小交叉熵原则；最后，利用二维直方图的特点推导出新型递推算法搜索最佳阈值并降低计算复杂度。仿真实验结果表明，本文提出方法不仅有效，弥补了两者在某些应用上都不能有效分割的不足，而且分割时间少，约为0.3 s。

机动再入目标的运动具有明显的非线性，其观测又往往在传感器坐标系下进行，构成强非线性的跟踪问题。为了克服扩展卡尔曼滤波和粒子滤波在跟踪精度和实时性方面的缺点,提出了一种新型的非线性跟踪算法。新型的FGPF-BLUE滤波将快速高斯粒子滤波的预测步骤与最优线性无偏估计的更新步骤相结合,是一种半蒙特卡罗滤波方法。建立了机动再入目标的动态模型,并分别应用扩展卡尔曼滤波、粒子滤波和FGPF-BLUE滤波实现了对该目标的跟踪。通过对各种滤波方法精度和消耗时间的对比,可知新方法的稳态性能优于其他两种算法,实时性优于粒子滤波。

探讨了网络化条件下态势信息分发的概念和机制。首先介绍态势信息分发的现状并分析其存在的不足；其次将发布/订阅(Pub/Sub)通信范型引入网络化态势信息分发机制之中，提出基于Pub/Sub网络化态势信息分发机制，分析其合理性和有效性;最后根据未来网络化战争的发展方向，预测其发展趋势。

归航轨迹的设计和优化对实现翼伞系统的精确空投至关重要。为了实现翼伞系统的准确、安全着陆，根据翼伞系统自身的可操纵性和基本运动特性，采用经典分段归航策略。利用各段轨迹的几何关系将轨迹优化问题转化为参数优化问题，并对基本遗传算法进行了改进，运用新的改进自适应遗传算法(IAGA)进行了有效的求解。仿真试验表明：此方法是可行的，并且所提出的算法可以有效地防止早熟，收敛速度更快；得到的归航轨迹也基本上能够实现定点和逆风着陆的要求。

现代海战中，对空防御已经成为水面舰艇编队防御的主要内容，对来袭空中目标的威胁判断是有效对空防御的前提。针对空中目标威胁判断指标属性权重与属性值均为区间数的多属性决策问题，利用连续区间数据有序加权平均(C-OWA)集成算子对区间数属性权重进行了处理；采用集对分析理论，将区间属性值转换成为联系数的形式，并通过联系数建立了目标威胁判断模型，充分反映了目标机动对威胁程度的影响。最后，通过算例表明模型合理、有效。

相关跟踪算法以其理论简单、直观、对图像质量要求不高等特点，一直是人们在跟踪算法方面的研究重点。针对相关跟踪抗遮挡能力差、容易受目标姿态变化和相似目标干扰的问题，使用了线性最小二乘估计对目标运动进行预测，同时采用高斯+1型函数和椭球面函数作为中心距离加权系数来改善跟踪模板使得模板更加突出中心位置信息。改进后的相关跟踪算法不但较好地解决了遮挡和相似目标干扰的问题，而且克服了局部遮挡和小范围形变对相关跟踪的影响。仿真试验表明：线性最小二乘估计及中心距离加权的改进型相关跟踪算法与传统的相关跟踪算法相比能更准确地跟踪目标，并具有一定的抗干扰能力。

针对无人机航路规划问题，研究了一种基于元胞蚂蚁算法的无人机航路规划方法。元胞蚂蚁算法对基本蚁群算法进行了系列改进，并将元胞邻居演化和改进后的蚂蚁寻优相结合，有效地克服了基本蚁群算法的收敛速度慢、易于过早陷入局部最优的缺点，提高了算法的运算精度，从而为解决复杂战场环境下无人机航路规划这一多约束多目标优化问题提供了一条可行的途径。

复杂背景下低信噪比弱小目标的自动检测是当今目标自动探测研究尚未解决的一个难题。针对复杂天空背景条件下低信噪比的红外弱小目标检测问题，提出了一种基于中值滤波和多向梯度搜索相结合的目标检测算法。算法首先运用中值滤波器将目标从红外背景中分割出来，再结合多向梯度判决算法提取出真实目标点，最后辅以形态滤波填充目标内部空间，构成完整目标区域。实验及结果分析表明，基于中值滤波和多向梯度搜索目标检测算法能实时有效地检测出复杂天空背景下的红外弱小目标。

针对相关跟踪算法，研究了灰度畸变对它的影响。首先，对相关算法进行了分析，选取归一化互相关积算法作为研究对象。然后，选取调制对比度描述灰度畸变的剧烈程度，分析了引起对比度变化的因素。再次，利用Matlab软件仿真计算，详细分析了对比度、相关度和图像畸变面积之间的关系。最后，实验证明了理论分析的正确性。

针对在数字电路故障诊断过程中存在的样本不平衡度严重的问题，采用层次式支持向量机实现对其故障诊断，通过考虑各类样本的数据量来构造以支持向量为叶节点的树，该方法可有效地解决样本不平衡所带来的问题，同时能够减少计算SVM分类器的个数，提高了训练和诊断速度及准确率。针对故障样本集不可能覆盖所有故障状态而出现的未知故障状态的问题，提出利用分类概率作为标准来判断样本是否为未知故障，实现了对未知故障的判定和对故障分类器的扩展。实验验证表明，本文提出的方法能够解决此类问题，取得较好的效果。

在高精度尺寸测量系统中，采用传统短焦距定焦光学方法时径向畸变较大，影响测量精度。为提高测量的精度，根据摄像机针孔成像的线性模型和镜头的非线性模型，建立摄像机定焦镜头的对焦数学模型，提出了采用交比不变的标定方法。研究了物体远近的小范围变化对测量结果准确度的影响，修正了标定的像素当量；分析了镜头的几何投影变换关系，标定了镜头的畸变系数，达到高精度测量目的。实验数据表明，提出的标定算法与结果一致。