针对反潜直升机吊放声纳搜潜概率计算问题，在分析扩展方形搜潜法的基础上，提出了对称扩展方形搜潜法。并且，以双机使用吊放声纳搜潜为例，以目标位置服从正态圆分布为条件，采用解析法建立了对称扩展方形搜潜概率计算模型。同时，针对已探测区不出现目标的面积会随时间衰减的事实，对搜索概率计算模型作了修正。最后，仿真计算了搜索高、低速两类目标下的搜索概率，结论是：搜索低速目标时，对称扩展方形具有更高的发现概率；而对于高速目标，两种方法的搜索概率都较低，难以满足反潜要求。

针对非线性动态逆控制鲁棒性差的缺点，综合最优控制和神经网络控制，提出一种自适应非线性控制策略。首先采用非线性动态逆进行基本控制律设计，然后对由于建模误差或舵面故障等因素导致的动态逆误差，利用神经网络进行在线补偿，根据最优控制理论得到神经网络权值的自适应律，并基于Lyapunov直接法证明该自适应律的稳定性和收敛性。针对某飞机的仿真结果表明，在存在较大逆误差的情况下，所设计的控制系统具有良好的鲁棒性。

研究了紧密编队无人机所受气动耦合的影响以及三维环境下的编队控制方法，分析了在气动耦合影响下编队的动力学特性和运动学特性，建立了紧密编队控制的数学模型。根据编队飞行实体试验的工程控制方法，采用经典PID控制设计了紧密编队控制系统。仿真实验表明，设计的控制系统能够较好地实现无人机紧密编队队形形成与保持，并且具有编队形成速度快、编队误差小的优点。

根据信息化条件下指挥与控制系统(以下简称C2系统)的复杂性特征以及网络化趋势，以复杂网络的研究思路，基于图论和集合论，对C2系统中的实体以及其逻辑关系进行了形式化抽象和描述;建立了C2系统的复杂网络模型，并辅以实例对C2系统结构的复杂网络统计特征进行了简要分析。在一定程度上解决了目前在以复杂网络理论研究C2系统结构过程中的定量描述问题，为以后的研究提供了一定的理论启示和参考价值。

针对制导滑翔炸弹的最远滑翔距离问题，提出一种基于动态规划的制导律设计方法。对制导炸弹受力和滑翔控制约束进行分析；按照最优化分析方法建立制导滑翔炸弹的数学模型；根据末端着地角约束的特点，设计了顺序搜索的动态规划算法。最后，根据制导炸弹实际飞行情况，确定了各项约束的参数，按照设计的算法进行了寻优计算。计算结果表明了该方法的有效性。

战场环境的动态性和不确定性以及协同控制的复杂性，使得预先制定的无人作战飞机任务分配方案不能满足动态战场环境中的实时性要求。考虑到无人作战飞机的差异、目标的差异及战场态势对目标分配的影响，建立了多无人作战飞机协同目标分配问题的数学模型。针对多无人作战飞机协同控制中的动态任务分配问题，提出一种改进的混合重分配策略，从任务层次上解决了多无人作战飞机的动态任务分配问题，在此基础上提出了混合细菌觅食算法，并用该算法在动态环境中为无人作战飞机进行合理的任务分配，通过仿真实验和分析表明混合重分配策略和混合细菌觅食算法的有效性。

数值模拟方法是研究机弹分离问题的一种高效且经济的手段，它为研究炸弹与载机的安全分离、气动干扰等问题提供了参考依据。应用计算流体动力学软件FLUENT的二次开发功能和RNG k-ε湍流模型建立了投弹流场数值模拟和弹道仿真相结合的炸弹投放仿真模型;运用动网格技术更新投放物与载机发生相对运动而导致的计算域变化；将整个流场的解与六自由度运动方程的解进行耦合，模拟计算了炸弹与载机分离的过程；得到了在气动干扰下炸弹姿态角和位置随时间变化图。结果表明，在超音速条件下气动干扰对投弹的纵向运动影响非常严重，而横侧向运动受气动干扰影响不大。

利用红外诱饵弹来干扰红外制导导弹是目前使用最广泛的红外对抗方式。为了更好地研究红外诱饵弹的干扰效果，可对红外对抗进行视景仿真。通过研究红外诱饵弹的特性，利用粒子系统对红外诱饵弹进行模拟。加入飞机模型和背景构成一个红外诱饵弹视景仿真系统。通过红外成像算法可得到存在红外诱饵弹干扰时目标的红外图像。仿真程序完全采用C语言和OpenGL库，具有平台无关性。通过运行仿真程序表明仿真结果比较准确快速。

针对非协作卫星通信场合中同调制参数的MSK单通道混合信号的载波频偏估计问题进行研究，推导了卫星信道条件下MSK混合信号的循环谱表达式。通过搜索零频率处循环频率轴上的大强度谱线进行混合信号频偏估计，并针对谱线选择时存在的模糊问题，利用循环谱快速算法中的泄漏谱线包络辅助进行模糊消除。仿真结果表明在信噪比大于-20 dB时，对混合信号载波频偏估计较为准确。该方法对混合信号载波初相和时延等未知参数影响不敏感，并且不需要任何先验信息，其估计精度能够满足后续信号处理的需要。

指定源组播在组播源已知的专用网络中有着优越的性能。通过对指定源组播实现中主机与路由器间的协议分析，阐述了Windows平台对指定源组播的支持方法。对于支持IGMPv3的XP及以上版本，给出了软件编码实现；对于不支持IGMPv3的Windows 2000，给出了SSM-Mapping及软件模拟实现IGMPv3协议的方法。通过测试以及实际应用，这几种方法都达到了预期的效果。

以利用多平台对空中多机动目标跟踪为背景，针对各平台执行能力与跟踪精度不同所导致的任务分配与平台资源利用之间存在冲突的情况，研究了基于协商对策的多平台目标跟踪冲突消解方法。以提高机动目标跟踪精度为原则，在避免重复跟踪和目标遗漏的同时充分利用平台资源，通过比较各平台对不同目标的跟踪精度，根据具体态势优先或按顺序分配任务。基于Visual C++6.0对多平台多机动目标跟踪中采用协商对策实现冲突消解的方法进行了仿真，通过与随机任务分配时的跟踪精度比较，验证了该方法的有效性。

低空风切变对飞机运行安全会产生严重的威胁，而地形感知与告警系统(TAWS)的Mode 7能够根据飞机当前空速、攻角、无线电高度等探测低空风切变的存在，从而提示飞行员躲避危险，避免可控飞行撞地(CFIT)的发生以确保飞行安全。为了解决TAWS Mode 7 功能验证时难以建立真实装机试飞环境的问题，针对某航空研究所研制的TAWS工程样机，设计了低空风切变探测功能的仿真验证平台。仿真验证平台以低空风切变模型和六自由度飞机模型为核心生成低空风切变探测所需的数据，利用飞行场景数据库进行多次仿真，可以验证TAWS Mode 7是否能在飞机穿越风切变时给出准确的提示和告警信息。

为消除大气压力和温度的变化对航空CCD相机成像清晰度的影响，减少相机控制环节，设计了一种基于两种图像清晰度评价函数确定镜头焦面位置的自动检焦系统。灰度差分法函数用于较大范围大步长粗检焦，Brenner函数用于小范围小步长细检焦，检焦过程运用爬山搜索法求取评价函数的最大值。这种采用粗精结合的控制方法不仅有效地节省了图像处理的时间，而且提高了检焦的精度。经过光学测试和试验证明，该系统运行稳定，检焦精度为0.01 mm，满足了航空相机焦面位置精度要求。

为三维选通成像提供了纳秒级阴极选通高速门控开关的设计与实现。该门控开关创新性地采用互补级联开关的方式实现阴极正负电压的高速选通。结合功率开关管的特性，使用功率PMOS作为前级开关，产生平顶质量好的正脉冲；采用功率三极管作为后级开关，无需额外驱动，通过二者互补级联的方式产生阴极选通负脉冲。实验表明，最终开关的上升沿时间为13.4 ns，下降沿时间为24.6 ns，最小脉宽为50 ns，最高工作频率100 kHz，导通电压-200 V，关断电压40 V，满足三维选通门控要求。门控开关通过互补级联方式，不但寄生参数小，脉冲上升、下降时间小，脉冲平顶质量好，时序控制精度高，无需隔离驱动，而且通过功率三极管作后级开关，可以获得比TTL触发脉冲更窄的脉宽，具有良好的脉宽特性。

MIL-STD-1760(对应国内GJB1188)是飞机/悬挂物电气连接系统的接口标准，它为常规的飞机/悬挂物定义了一种标准接口，但在面向小型悬挂物及无人机、布撒器等小型运载平台方面的推广应用时存在着一定的局限性。小型悬挂物接口的开发可作标准接口的有效补充，使飞机/悬挂物接口的标准体系趋于完善。首先介绍了国外小型悬挂物技术及标准的发展状况；然后对小型悬挂物接口标准的核心内容进行了说明，就其信号的功能定义及特性等方面与MIL-STD-1760的接口信号进行了对比分析；最后对实现小型悬挂物与MIL-STD-1760接口兼容性的方法进行了探讨。具有较好的工程应用价值。

为提高机载红外光学系统的环境适应性，保证红外系统在机载动态环境中能够稳定成像，提出一种无热化加权温度补偿方法，根据每个光学元件和间隔温度变化对系统成像影响程度的不同赋予不同的权重，建立在不均匀变化温度场中光学系统的加权温度补偿模型。利用光学设计软件仿真分析，工作温度在-50～+ 60 ℃范围内仿真误差＜0.5％。建立了无热化光学系统的测试平台，对无热化加权温度补偿方法仿真分析结果进行实验测试。研究结果表明，加权温度补偿模型实用性强、精度高。在机载环境温度范围内，各项误差能够控制在1.5％，满足机载环境复杂红外光学系统的被动无热化的要求。

被动毫米波金属目标图像识别并自动统计出目标个数是**自动化技术的一个重要环节。给出了毫米波探测目标的简要原理，针对目前有关毫米波被动探测并自动计算出金属目标个数方法的欠缺，首次尝试并给出了被动毫米波金属目标图像处理方案及详细处理过程，在毫米波图像分辨率低的条件下，将图像二值化，用数学形态学对图像进行处理，用Canny算子进行边缘检测并提取图像的边缘轮廓，再用Visual C++6.0开发工具，实现二值图像连通域像素标记算法，搭建起金属目标个数的计数系统。给出系统的定量分析，并与面积法计算目标个数做了对比。经分析，系统具有准确性，且响应时间短。

通过对光学设计和结构设计中数据转换方法的研究，开发了Zernike多项式拟合以及栅格像素点拟合两种光机数据转换接口，并将其与有限元仿真软件Natrans和光学设计软件CODE V进行集成，建立了光机一体化仿真系统，实现了光机一体化仿真过程中学科之间的数据交互。通过在实际光电产品应用测试，光机一体化仿真系统完成了机械结构与光学系统之间的数据转换，同时提高了设计效率，验证了本系统所开发的光机数据转换接口正确性与高效性。

针对差分进化算法进化后期易出现早熟收敛而陷入局部最优的缺陷，提出了一种基于改进种群多样度的差分进化算法。对进化算法种群多样度进行了研究，经过数学推导，证明了种群多样度与算法全局寻优性能的关系，提出了一种随机变异策略，更好地保持了寻优过程中种群的多样性，增强算法的全局搜索能力。典型测试函数实验表明，改进后的差分进化算法相对于标准差分进化算法具有更好的种群多样性和抑制早熟收敛的能力。

通过对传统的红外热像仪测温采用拟合曲线及单向查表的算法分析，针对测温精度低，并且在不同环境温度下温度整体偏移等缺点，提出了一种双向查找表的测温算法。依据普朗克定律，利用标准面源黑体对热像仪进行标定，定标出温度查找表和环境温度补偿表，并且将两个定标表格存入测温系统存储器中。对目标物体进行温度测量时，根据目标物体的热像图灰度值和热像仪热电偶反馈的当前环境温度值，计算出目标物体的温度值和环境温度补偿值，利用环境温度补偿值对目标物体进行测温误差补偿，能够准确地测量出当前环境下的目标物体实际温度。实测结果表明，该方法测温精度可达到0.5 ℃，并且在不同测温环境温度下温度测量值稳定性较好。

提出了一种基于遥感图像变化检测的机场毁伤效果评估算法，该算法由图像预处理、兴趣区域划定、毁伤特征提取和分级评估4个模块组成。首先对图像进行直方图规定化，提高图像局部对比度，并采用Hough变换提取机场区域，抑制掉过多的背景干扰；然后利用变化检测参数指标对目标特征进行描述，实现毁伤信息的有效提取；最后建立整体的特征向量“相似度”，几何、纹理特征“二次距离”，设计分级评估准则。仿真结果表明，该算法有效地实现了对机场目标毁伤效果的评估，同时经过适当扩展和改进，可用于各种人造目标毁伤效果的评估。

空中交通防撞的主要功能是对本机和入侵目标机位置的预测以及在预测后对冲突的处理。在防撞过程中，入侵飞机的轨迹突然发生比较大的机动，则原有的防撞策略失效。 2009年欧洲航空安全局认证通过了自动驾驶仪在避撞时与防撞系统耦合的方法，使问题得到了一定的解决。对避撞系统加入自动驾驶仪的方法进行了研究建模，并且对解决的情况进行了仿真，为民航空中交通避撞提出了一种新的思路。

针对地面时敏目标跟踪问题，提出了一种多传感器组合的智能切换方案。首先结合可能的作战任务需求，对跟踪平台中多传感器集合进行初始配置。然后根据初始配置的传感器集合和不同传感器具有数据互补性的特点完成传感器分类组合。基于当前统计模型的机动目标跟踪算法，给出综合考虑目标跟踪精度和在线运算时间的多传感器组合智能切换目标函数，并计算每一传感器分类组合的目标函数值，同时根据目标函数值实现多传感器智能切换。最后，通过一个仿真实验验证了所提出的面向地面时敏目标跟踪的多传感器智能切换方法的有效性。