攻角和侧滑角是飞控系统和导航系统的重要参数。针对高性能飞行器在大攻角飞行时攻角和侧滑角不能精确测量问题，引入飞行动力学模型，选取姿态、姿态角速率、气流角和速度等飞行参数作为状态向量，以惯性导航系统提供的姿态、姿态角速率、加速度组成观测向量，构建扩展卡尔曼滤波器，融飞行动力学模型求解和状态估计的过程为一体，实现攻角和侧滑角实时精确估计。利用X-Plane系统的飞行仿真数据对攻角/侧滑角估计方法的可行性和有效性进行了验证。仿真结果表明，该方法不仅具有较高的精度、良好的稳定性和鲁棒性，而且可提高大气数据系统的测量范围和可靠性，能够有效地适用于大攻角飞行环境下攻角和侧滑角的测量。

由于被动传感器只能获得目标的角度量测，因此杂波环境下基于被动传感器的关联问题较主动传感器更为困难。针对杂波环境下纯方位多被动传感器系统的单目标跟踪问题，提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的模糊综合贴近度关联跟踪方法。该方法采用直角坐标系下多被动传感器系统的扩展卡尔曼滤波对目标进行跟踪。首先利用目标航迹的预测信息，针对每个传感器建立确认跟踪门;在获得候选关联组合后，直接利用角度信息建立各候选关联组合与角度预测值间的模糊综合贴近度，通过在所获得的全部模糊综合贴近度中寻求最优解完成量测到航迹的关联。仿真实验表明，该方法可以有效地解决杂波环境下多被动传感器系统的单目标跟踪问题。

如何快速地规划出满足约束条件的飞行航迹，是实现无人机自主规划的关键。提出了一种基于混沌遗传算法的航迹规划方法，该方法首先由Voronoi图生成初始航迹，然后采用混沌遗传算法在生成的航迹空间中寻优。主要对近年来出现的混沌遗传算法进行了改进以使其更具智能化。该方法采用幂函数载波代替传统混沌优化算法中的线性载波;为进一步提高混沌映射迭代序列的均匀性，提出了确定区间的随机幂指数概念并将其应用到混沌遗传算法中。仿真结果表明，该方法可以提高混沌遗传算法收敛的精确性。

针对并行分布式检测网络结构局部采用CFAR检测器的情形，提出了一种在融合规则给定时，局部CFAR检测器最优门限的求取方法。给出了在任意融合规则下融合中心的检测概率和虚警概率关于局部门限的一阶导数的数值计算公式，并利用Broyden方法求取最优的局部门限。该方法避免了传统方法需要计算二阶导数的复杂性，并且更容易推广到局部采用多类CFAR检测器的情形。实验分析表明了算法的有效性。

针对指数法评估飞机空战能力的不足，研究了气象环境对飞机作战效能的影响，分析了综合指数模型中飞机操纵性能、态势感知能力、火力性能受不良气象条件的影响，建立了不良气象环境下的飞机系统空战效能评估模型。最后以3种机型的空战能力评估为例进行计算，验证了所建模型是合理、可行的。

自适应网格交互式多模型算法(AGIMM)单纯依靠目标的模型后验概率来调整模型集，因此造成了在目标机动时刻跟踪性能不高的问题。基于图像传感器对目标机动的快速检测性能，首次将图像中的目标姿态角信息引入到该算法中。通过建立AGIMM估计的模型角速度与姿态角蕴含的模型角速度之间的隶属度关系，修正了目标的模型后验概率，增强了模型辨识能力，提高了该算法在目标机动时刻的跟踪性能，从而实现了图像传感器与雷达传感器两种异类信息的有效融合。

针对Hausdorff距离的特性及其在图像匹配中的应用，提出了一种基于改进Hausdorff距离准则的快速图像匹配算法。首先对图像进行小波分解和Harris角点检测后得到图像的特征点金字塔，然后利用改进的Hausdorff距离作为度量准则从特征点序列图像的最大尺度开始逐级向低尺度进行匹配。实验结果证明，该方法能在保证匹配精度的同时，有效加快匹配速度。

针对区域生长算法对噪声敏感问题，提出了一种结合区域生长算法和SUSAN算子进行图像分割的方法。在基于区域平均灰度差的图像分割算法的基础上，运用SUSAN算子作为区域生长的终止准则。试验表明，该方法对噪声不敏感，且提高了分割准确度，能对目标进行有效的分割。

利用循环谱理论对MPSK信号进行检测和参数估计，分析了其循环谱包络特征;在有限数据下，为实现更低信噪比情况下MPSK信号的检测与码元速率估计，提出一种改进算法。该算法基于数据分段处理和重叠保留,通过在非零循环频率上一维谱峰搜索实现信号检测与码元速率估计，能够有效地抑制噪声的影响，避免多维搜索，计算量小。分析了算法性能，给出了算法实现的具体步骤，并进行了计算机仿真。仿真结果证明了所提算法的有效性。

介绍了当今军用航空头盔显示系统的特点和现状、能达到的精度和适用范围。阐述了头盔显示系统涉及的主要生物动力学特性——重量、重心和极限碰撞条件，并对头盔显示系统主要技术问题——头盔、跟踪器和显示器阐明了发展前景，指出全息光学波导技术会对头盔显示器的发展产生重大影响。

新型**的发展，要求悬挂物管理系统(SMS)应具有**系统的开放性和功能模块的集成性，软硬件的划分原则不再是简单的功能分区。针对当前系统软硬件资源浪费的问题与系统硬件部分的设计面向开放式体系结构的要求，采用带权有向无环图对软硬件配置进行建模，并用代换公式将之约简。首次利用粒子群算法对悬挂物管理系统进行硬件划分研究，分析了任务节点的功耗情况。性能测试仿真实验结果与分层设计的划分实例表明，划分后的系统硬件资源利用更加合理，为航空兵部队的装备改进提供有价值的参考。

提出了一种基于飞行器频域辨识模型的模型参数摄动分析方法。该方法通过将克莱姆-拉奥定理与频域辨识方法相结合对辨识模型参数的摄动范围估计算法进行了分析及证明。同时运用摄动范围计算过程中的相关指标对模型结构进行了优化，解决了飞行器模型辨识过程中模型阶次较难确定的问题。通过对辨识模型的摄动分析及模型结构优化使得模型能更准确地对系统进行描述。根据一种小型无人直升机悬停状态下的偏航通道飞行实验数据，利用该方法对其频域辨识模型参数摄动进行了分析并对其模型结构进行了优化，理论分析结果与统计结果的比较表明理论与实验方法效果一致，模型时域预测输出与实际输出的比较验证了摄动分析方法的可行性及有效性。

传统的基于跟踪-微分器的测速方法随着输入信号变化速率的升高，输出的信号会产生较为明显的滞后，滞后的消除通过增大速度因子来实现，而增大速度因子会降低其滤波效果，在输出信号中复现输入信号中混杂的噪声;减小噪声的影响，需要通过增大滤波因子来实现，而这又会增加系统输出的滞后。针对滤波性能与跟踪速度之间的矛盾，设计了一个可以根据输入信号的变化速率自适应调整速度因子和滤波因子的测速系统，通过构造了一个Lyapunov函数证明了该系统的稳定性。仿真结果表明，该系统可以在宽动态范围内对输入信号进行跟踪，并保持良好的滤波效果。

针对协同对编队对地攻击作战效能的影响，提出了基于多智能体(Multi-Agent System，MAS)的编队对地攻击作战效能评估方法。根据编队中各实体具有的自主性或半自主性特点，以及各实体的功能与作战过程，分别建立了编队作战实体的Agent模型以及基于实体Agent交互的编队对地攻击体系的MAS模型。在此基础上，以HLA技术为支撑研究了MAS模型的仿真实现问题，实现了基于MAS的编队对地攻击协同作战效能的仿真评估。该方法有效解决了编队对地攻击体系通过协同产生的整体行为建模问题，从而解决了编队整体合力产生的作战效能评估问题。

针对复杂战场环境下通信对抗干扰目标选择问题，设计了目标选择三级功能模型，重点从目标价值性、目标威胁性和干扰可行性3个方面分析了影响目标干扰优先等级判断的因素，利用离散动态贝叶斯网络构建了目标干扰优先级评估模型,并给出了评估模型的直接推理算法和目标选择的算法流程,最后，结合设计的案例对提出的目标选择方法进行了仿真验证。结果表明，在战场信息不完整的情况下，该模型可以综合考虑前后时刻的历史结果和实时信息，对干扰优先级进行有效的分析预测，较好地实现了通信对抗干扰目标的有效选择。

机载光电吊舱的热特性包括附加热载荷和结构传热热载荷两个方面。在一个飞行架次内，对各个分系统产生的热量分析计算，进而获得附加热载荷。在一定假设条件下，对结构传热热载荷进行了分析计算。最后，提出一种物理仿真的方法，用于验证结构传热热载荷的分析是否符合实际情况。

为设计出满足应用要求的长分置管斯特林制冷机，开展了制冷机的应用背景、设计要求、结构特点、关键技术的研究，并对影响制冷机应用的各类因素进行了分析。目前该型号制冷机已应用于机载红外探测装置中，经多次试验证明，该系统重复性好，运行稳定、可靠。

介绍了扫描器运动特性参数动态非接触光学测试系统的工作原理。利用大量程线阵光电位置传感器(PSD)实现扫描范围、工作频率、扫描速度均匀性和时间利用率的测试;利用小量程PSD结合长光路，实现静态零位重复性、动态零位重复性的测试;利用柱面透镜汇聚水平方向的光线，用PSD测试竖直方向的运动信号，根据物理模型实现了反射镜面与旋转主轴的平行度的测量;系统利用磁栅尺和圆弧机械结构实现了系统角度测量的自校准功能。

为了实现测绘相机控制器与星务计算机之间的可靠数据通讯，对CAN总线在测绘相机控制器中的应用方法进行研究。首先，根据CAN总线工作原理对硬件电路进行设计,然后在对CAN总线控制器和TSC695的接口逻辑进行分析比较的基础上,采用状态机设计法解决接口时序的不匹配性问题,并利用Modelsim软件对状态机进行时序仿真与验证。最后介绍了CAN总线控制器初始化配置流程和定时状态设计方法。实验结果表明: 相机控制器通过CAN总线以307.2 kb/s波特率通讯时无错误，CAN总线接口状态机的时序余量能够达到20%，满足测绘相机控制器CAN总线通讯的可靠性要求。

光电探测系统研制阶段的试验数据具有小样本特征，针对传统的可靠性评估结果偏保守的问题，基于单调约束模型，通过综合利用光电探测系统多阶段试验数据进行可靠性评估，以达到精确评估的目的。考虑将研制过程中不同试验阶段数据中包含的可靠性增长信息作为约束条件，推导出可靠度分布函数表达式，并给出一种等效的统计抽样计算方法——Monte Carlo模拟算法，使计算过程更加简便，便于工程应用。最后以某型光电探测系统为例，表明利用可靠性增长信息进行可靠性评估，可有效提高评估的精度。

利用外场故障数据，对威布尔竞争性故障装备进行了可靠性分析。首先对外场故障数据进行处理和失效模式分析，分别为各部件建立威布尔分布模型，得到其形状参数和尺度参数。进而在竞争性故障下，得到装备的可靠度函数和失效率函数。最后给出了一个陀螺仪算例来说明该分析方法的有效性。研究表明，该分析方法更符合装备的故障规律。

楔形的球面透镜是头盔瞄准/显示器的光学系统中消除大离轴角产生的较大畸变、视差的光学零件，几何中心与原始光轴既偏心又倾斜，采用传统的加工方法无法实现双球心位置与旋转轴线关系的建立。通过设计专用工装解决了工件定位问题，实现了准确的外圆及缺口加工。