为了提高摆式陀螺寻北仪的限幅效率，提出了一种改进的步进迭代法。首先,在建立陀螺灵敏部运动方程和分析传统步进迭代法的实现原理的基础上，根据初始下放角速度的大小提出不同的步进迭代策略；然后详细推导了改进的步进迭代法的实现原理；最后通过数值仿真验证了改进的步进迭代法的可行性。数值仿真算例表明：当初始下放角速度在一定范围内时，改进的步进迭代法相对于传统的步进迭代法限幅效率更高。改进的步进迭代法保留了传统步进法不需要增加系统硬件的优点，回避了电磁阻尼法的电磁干扰力矩的问题，保证了限幅的可靠性，为缩短寻北时间提供理论参考。

针对地球经线的快速收敛而产生的高纬度地区的惯性导航定位精度降低问题, 提出一种适用于高纬度地区的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法。阐述了球面投影下的笛卡尔坐标系的建立方法, 分析了笛卡尔坐标与准笛卡尔坐标之间的关系, 阐述了新建立的笛卡尔坐标系下的惯性导航方法, 对船舶的速度、位置和误差进行了推算。建立了高纬度导航模式与传统导航模式的切换模型。由理论推导可见, 采用提出的笛卡尔坐标系进行惯导系统的导航能够提供船舶在高纬度地区的准确的位置及速度信息。Coordinates

目标激光散射特性测量对于激光测量系统性能评价至关重要，针对复杂形状全尺度大型目标雷达散射截面的评估需求，开展外场测量试验，并利用测量经验和仿真计算对测量数据进行分析。结合仿真建模和缩比测量等目标散射特性评估方式的特点，提出了提高复杂大目标雷达散射截面外场试验测量精度的改进思路，为研究复杂大目标激光散射特性及建立雷达散射截面的有效评估途径提供借鉴。

灰色理论是一种研究惯性器件退化规律，并对其进行寿命预测的有效方法。为增强新信息价值，用加权模型对非等时距GM(1,1)模型进行了改进；针对离乱数据序列无法给出确切预测值的问题，提出了灰色区间预测的新方法，该方法同时利用数据整体趋势与极值点的信息，克服了仅用极值点来提取边界函数的缺陷。建模前先检验参数序列的光滑比，对满足准光滑条件的参数序列直接采用加权灰色模型建模，否则进行灰色区间预测。实例证明，直接建模时，加权模型使预测精度由2级提升为1级，灰色区间预测时，实际值落在预测区间，其上下边界预测的平均相对误差为4.88%，预测效果得到了显著提高。

为解决测向交叉定位中测向误差的标准方差受目标区域非均匀环境的影响，提出加权最大似然估计（WMLE）算法。该算法将目标距离引入到MLE算法当中，通过构造加权向量来弥补测向误差的标准方差随目标距离增加而增大的影响。理论分析表明，改进后的WMLE算法可进一步提高多站测向交叉定位系统的定位精度。

针对高精度惯导输出信息的频率有限，不能很好地满足移动卫星通信控制精度的问题，提出了一种基于数据拟合插值的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波姿态估计算法。通过采用三次样条插值提高高精度惯导输出数据的频率，增加系统单位时间内的估计次数；通过自适应卡尔曼滤波算法不断修正滤波误差，避免系统因参数匹配不当引起的滤波发散。实验结果表明：数据拟合插值弥补了系统数据更新频率低的不足，自适应滤波提升了系统应对不同环境的鲁棒性。天线波束姿态估计精度和测控精度也得到明显提高，满足宽带移动卫星通信的波束指向需求。

利用立体视觉进行相对姿态估计是无人机自主导航系统重要的组成部分，提出了基于共面条件约束的无人机视觉导航姿态测量方法。利用单台摄像机在不同时刻拍摄的图像建立立体视觉，根据不同时刻摄像机对同一目标成像光线的几何约束关系，建立共面条件姿态测量模型，解算出精确相对姿态参数。无人机实际图像数据的实验结果表明，该方法测量精度较高，具有较强的抗噪声能力，避免了利用2台摄像机进行无人机姿态测定的摄影同步问题，具有更大的灵活性和实用性。

在多目标跟踪环境下，粒子概率假设密度(P-PHD)因杂波、漏检和非线性情况，导致滤波精度不高,跟踪发散,对此问题提出一种基于数值积分粒子概率假设密度滤波算法。利用数值粒子滤波（QPF）实现概率假设密度(PHD)，用数值卡尔曼滤波(QKF)算法得到更好的重要性密度函数，并从中采样得到粒子，使粒子的分布更接近真实的概率假设密度分布。试验仿真表明,与粒子概率假设密度和容积粒子概率假设密度滤波算法相比，所提算法的滤波精度和稳定性明显提高。关键词：多目标跟踪；数值积分粒子滤波；概率假设密度滤波；随机有限集

对于空中目标实时航迹预测问题，在数据匮乏的情况下,灰色GM(1,1)预测模型是一种行之有效的方法，但实际工程应用中,灰色模型预测的精度时常达不到要求。通过对灰色模型内在原理逻辑的深入研究，指出了其初值和灰参数的选取并非最优。采用蚁群仿生算法对初值和灰参数进行优化，有效地提高了航迹预测的精度，通过实例计算验证了该方法的有效性和精确性。

有人机/无人机协同对地攻击是未来空对地打击的主要作战方式，如何实现有人机对无人机的指挥控制是亟待解决的重要课题。首先，根据有人机对无人机的指挥控制方式建立了有人机对无人机的指挥控制系统架构；然后基于该指挥控制架构设计了有人机指挥控制界面；最后进一步讨论了有人机对无人机指挥控制的方式。

不同类型空中平台协同对导弹进行中段制导时，中制导权在移交过程中容易引起导弹过载的非正常突变，这主要是由目标信息及制导律切换引起的。基于将突变转化为渐变，从而减小过载变化幅度的思路，采用变权系数方法，提出目标信息交接律及制导律交接律算法。目标信息交接律是给出交接平台目标信息加权后的“虚拟目标”信息，制导律交接律则给出交接前后的加权制导律；两种交接律都是逐渐改变两加权项的权系数比重，直到一项权系数为0，另一项为1，实现加权项之间的切换;同时，为确保交接段导弹过载平滑变化，需满足交接段导弹加速度导数存在。最后通过仿真验证了该交接方法的有效性。

针对战斗机使用空射诱饵进行一对一空战的攻击决策问题，提出了一种基于混沌粒子群算法的决策方法。建立了战斗机、空射诱饵和目标机的运动模型；在分析战斗机空战能力、空射诱饵欺骗能力和目标机威胁程度的基础上，建立了攻击决策指标函数；最后，建立了基于混沌粒子群算法的攻击决策模型。仿真结果表明，该方法可以使空射诱饵更好地发挥欺骗作用，提高战斗机生存能力。

空中远距离目标在红外探测器上表现为弱小目标，其在图像中灰度和面积特征均不明显。由于天空中云层的影响，图像背景可能存在大面积的高亮区域或者复杂的纹理结构，影响检测系统的检测概率和虚警率，因此必须对图像进行背景抑制。将Top-Hat算法和基于马尔可夫随机场（MRF）的图像分割算法相结合来对图像进行处理。仿真结果表明，该方法能在有效抑制背景的同时保留真实目标，达到预想效果。

利用非线性反馈控制实现了不确定混沌系统对任意信号的到达跟踪控制问题。根据系统结构特点选取合适的反馈方式，设计非线性控制律，并由滑模变结构控制理论证明了误差信号指数趋于零以及系统所有状态有界。与现有文献所得控制律算法相比，本文所设计的控制律不仅考虑了系统的不确定性,同时保证了系统所有状态有界,该方法是一种物理可实现的到达跟踪控制方法。数值仿真结果进一步证实了该方法的可行性。

介绍了一种基于蒙特卡罗方法和区间分析相结合的处理非线性动态随机系统的估计方法——箱粒子滤波算法。在递推贝叶斯估计理论框架下，分析了箱粒子滤波理论的核心思想和基本原理；研究了箱粒子滤波的性能特点，并对箱粒子滤波理论的应用进行了简单的介绍；最后，对箱粒子滤波算法进行展望，指出未来的发展方向。

为实现四旋翼大姿态角快速跟踪控制，在SO（3）空间中设计了一种非奇异快速终端滑模控制器，所设计的控制具有较为简洁的结构，避免了欧拉角姿态表示奇异及局部线性化的问题。改进的趋近律可加速系统远离滑模态的趋近速度且能有效去除抖振;通过Lyapunov稳定性理论对所设计的控制器进行了严格的稳定性证明;最后进行了姿态控制仿真，结果表明姿态跟踪迅速、精度高且抖振小。

在网络虚拟化环境下，对底层物理网络资源状态的实时监控有助于更好地为虚拟网络服务提供支持。构建了虚拟网络资源管理架构，采用了基于监控代理的策略来实现网络资源的实时监控，并综合考虑监控信息上报所需的带宽、时延以及节点负载能力，构建了监控代理部署问题的二进制组合优化模型，通过改进的粒子群算法来求解该问题的近似最优解。仿真结果表明：该策略生成的监控方案具有较好的性能表现。

提出了一种基于2D-Unitary ESPRIT算法的六角星形阵列波达方向(DOA)估计方案。利用星形阵列子阵列的多种平移不变性，将子阵列两两组合，采用2D-Unitary ESPRIT算法分别对每种组合进行估计，获取了DOA估计的候选集，然后运用2D-MUSIC算法的功率谱函数在候选集中对DOA进行最优估计，得出DOA的最优估值，并进行了仿真实验。该方案避免了由2D-MUSIC算法因谱峰搜索而带来的庞大计算成本，且多种平移不变子阵列组合的运用减小了DOA估计误差。仿真表明，此方案与传统2D-Unitary ESPRIT算法相比，减小了估计值的均方根误差，提高了空间分辨率。

以机载电源系统为背景，针对发电机控制器(GCU)的功能特点和组成，建立了GCU的故障诊断字典。利用故障树分析结果和故障诊断字典规范了GCU故障判定的工作模型，以确定其故障检测点,降低诊断的复杂性,提高故障诊断效率。

威力范围是衡量雷达性能和优化雷达网布站的重要指标之一。从雷达基本方程出发，推导出不同组网形式和数据融合方式下的雷达网探测威力模型，然后运用Matlab语言对该模型进行了可视化仿真分析。仿真结果表明了建立的模型以及可视化方法的可用性，对于雷达网作战能力分析和布站优化均有着重要的理论意义和应用价值。

针对目前基于图像拼接法和鱼眼镜头法无人机载全景成像实时性低、成本高的问题，设计了一种微型无人机载实时全景成像设备。采用基于抛物面反射镜的折反射全景成像方式，通过无线通信实时获取机载全景图像视频，并利用投影变换展开成柱面全景图像，从而实时获得水平方向 360°、垂直方向286°范围内的大视场图像，提高了无人机载大视场成像的实时性，降低了系统成本，为进一步释读图像奠定了重要基础。

针对杂波环境下多目标数目时变的跟踪问题，提出了一种适用于非线性系统的扩展卡尔曼-高斯混合概率假设密度滤波算法（EK-GMPHD）。对高斯分量进行递推时，利用扩展卡尔曼滤波器思想进行局部线性化，解决了量测方程和状态方程的非线性问题;在缩减高斯项数目时，建立了一种新的合并准则，综合考虑了高斯分量协方差对估计精度的影响;利用当前时刻目标估计数目对前一时刻的目标估计数目进行平滑，消除了孤立点的影响;仿真结果表明，该算法可有效滤除杂波影响，准确估计多目标数目和状态。

惯性参数未知将导致空间机器人系统的模型不精确，使得常用的关节运动轨迹跟踪控制方法失效。针对该问题，提出一种基于自适应模糊算法的关节运动轨迹跟踪控制方法。基于模糊系统的万能逼近特性，利用参数自适应调节方法在线辨识空间机器人系统模型，解决空间机器人不具有惯性参数的先验知识和惯常线性性质的问题；设计自适应模糊控制器，实现对双臂空间机器人系统的关节空间轨迹跟踪控制；通过构造李亚普诺夫函数证明了该模糊控制系统的稳定性。数值仿真实验结果验证了所提控制方案的有效性。

现有的水声环境对吊声探测的影响研究难以形成有效的装备使用结论。根据被动声纳方程和潜艇噪声模型建立潜艇噪声信号余量的计算方法，通过其与吊声检测概率的关系，仿真计算吊放声纳被动探测域，并研究该探测域分布规律及其对搜潜策略的影响；在此基础上，结合任务、环境、装备等参数，采用仿真实验的方法研究了吊声搜潜策略问题，最后得出吊放声纳探测点间距应使得相邻吊点探测空间的闭合、正梯度吊放深度应较浅和双吊深组合使用以提高探测效能等结论，对反潜直升机吊放声纳优化使用具有针对性的指导意义。