现代嵌入系统软件复杂性逐渐增加，使发现和处理运行时软件错误的难度也随之增大,实际应用表明，仍有少数的软件运行时错误并不能通过常规测试方法发现。在嵌入系统软件设计中引入了软件健康管理的方法，来增强嵌入系统软件的可靠性,该方法通过在嵌入系统软件中构建运行时故障监测、诊断和恢复模块来实现。为了验证该方法的有效性，以2005年马来西亚航空公司124航班机载ADIRU发生的软件故障为例，使用AADL语言为ADIRU建立软件模型，并通过该模型验证了软件健康管理方法的有效性。

目前寿命预测的建模过程中很少考虑漂移系数变化产生的影响，这并不合理且不符合实际情况，为解决这个问题，建立了基于Kalman滤波和Wiener过程的系统性能退化模型，在此基础上采用Kalman滤波和EM算法实现了模参数的估计和更新，最后通过某陀螺仪的寿命预测实例验证了方法的有效性。

视情维修可以根据设备工作状况安排预防性维修措施，是解决退化失效问题、保证设备可用度的有效途径。以无人机核心部件为研究对象，将部件在运行中发生的缓慢劣化过程，划分为若干个性能劣化状态。利用连续时间马尔可夫链理论建立状态维修及更换策略模型。以设备的稳态最大可用度为决策指标，同时考虑相邻两个阶段的平均劣化时间、平均检测时间、平均预防性维修时间以及更换部件时间等因素的影响。根据马氏过程平稳状态下的统计平衡原理，采用递归求解的算法对模型进行求解，最终确定系统最优检测频率、视情维修阈值和更换策略。实验结果表明，该模型能有效描述设备的劣化过程，实现设备维修优化。

修理级别分析(LORA)是舰载机保障性分析的重要内容，对舰载机全系统、全寿命保障具有重要的意义。现有的LORA分析模型对装备使命任务、作战使用和保障体系考虑不够全面，不能全面确定舰载机维修级别决策，影响装备的作战使用与保障体系决策。基于此，提出基于备件期望短缺数(EBO)的LORA分析模型。首先，分析了舰载机的维修保障模式；其次，结合舰载机保障实际建立了EBO的多级保障模型；再次，给出了基于EBO的优化分析模型；最后，结合实例对基于EBO的LORA问题进行了应用分析。

针对机载MIMO雷达杂波抑制问题，提出了一种降维STAP快速算法——F-JDL(Fast JDL)算法，即首先利用包含感兴趣观测角度形成的过完备基集合将空时数据准确映射到局域处理区域的角度-多普勒单元，之后对于降维后的杂波协方差矩阵通过矩阵分块的方法进行求逆运算，进一步提高处理速度。该方法充分结合JDL降维方法及矩阵求逆快速算法的优点。仿真结果表明，该方法充分利用了MIMO雷达杂波自由度较大的优势，同时大大降低了计算量和样本需求，保证了高效的算法实时性，具有较好的杂波抑制性能。

针对低空自由飞行目标航迹预测问题，提出从战略与战术两层面综合考虑的方法。基于ADS-B监视数据TC报告，考虑目标多重状态参量偏移值，引入衰减记忆和移动窗口平滑模型综合历史信息，实现适合于低空飞行特点的飞行意图推断，规划出战略预测航迹。同时,依据一种新型跟踪监视算法，提出战术与战略预测相结合的航迹混合预测思想，预测目标未来中远期航迹。

有效使用道路信息能显著提高地面运动目标跟踪性能。针对复杂道路网运动目标跟踪，给出了一种道路约束下的滤波和建模方法。首先描述了道路网的数学模型和道路约束条件下的过程噪声修正方法，根据道路约束最大后验概率估计准则给出了一种路段切换时状态和协方差修正公式；接着提出一种根据目标当前所处路段自适应滤波模型生成的变结构多模型(VSMM)方法，有效减小道路运动目标的模型动态误差，提高跟踪性能。仿真结果证明了该算法的优越性能。

针对常规增量式Graph SLAM算法的后端优化无法高效排除错误闭环影响的问题，基于iSAM算法和SC算法，提出一种鲁棒闭环的增量式Graph SLAM算法R-iSAM。R-iSAM在增量式过程中对当前时刻引入的闭环约束的转换变量进行初步近似计算，得到合理的机器人节点位姿。在离线式过程中对当前时期的所有闭环约束转换变量进行精确计算，判断当前时期闭环的正确性，并作为以后优化节点的基础。对公开的数据集进行的算法实验表明，在添加不同类型、不同数量的错误闭环条件下，所提算法对不同数据集具有良好适应性，且收敛速度满足增量式SLAM实时性要求，证明了算法的有效性。

作战效能评估需面向不同的评估数据源，例如仿真数据、专家评估数据以及实测数据等,这些数据分别对应不同的评估准则，有时甚至会包含相互矛盾的信息。因此如何有效地融合不同的数据源，建立稳健的效能评估方法成为基于多源信息效能评估的关键问题之一。基于DS推理方法针对效能评估不同的信息源进行决策融合，考虑到不同数据源之间可能存在的矛盾决策问题，分别通过组合规则和证据源两个方面的修正，建立了修正的DS证据推理融合算法。

传统接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)算法采用完好性风险最小准则确定判决门限，其过于保守的门限求解方式增加了航空用户的连续性风险。针对不同航空用户完好性需求的差异，提出了一种基于最小总风险代价函数的RAIM门限优化算法，以假设检验中漏检与误警概率之和作为总风险代价函数，在兼顾导航所需性能及RAIM可用性的前提下，最小化总风险代价函数，以此确定RAIM优化门限，实现完好性与连续性风险间的权衡。仿真结果表明，经过最小总风险代价函数权衡，可合理降低用户连续性风险，并使其具备在伪距域中判定RAIM可用性的能力。

针对基本粒子群算法在飞行器地磁匹配航迹规划中容易陷入局部收敛的问题，借鉴粒子群算法和量子进化算法，将量子粒子群算法应用在基于地磁匹配的航迹规划中。结合飞行器的性能约束和地磁匹配自身特点，设计了一种适用于地磁匹配航迹规划的评价函数作为适应度函数。仿真结果表明,量子粒子群算法具有较快的收敛速度且改善了最优解，验证了量子粒子群算法应用于地磁匹配航迹规划的有效可行性。

针对车载动中通阴影信道中系统通信存在的问题与不足，根据动中通信道特点，分析动中通信道中传输效率偏低的原因，提出了基于突发通信的自适应控制算法。根据对阴影信道的分析，得出原有传输方法适用性差的结论。通过引入发送帧数自适应算法，改善了阴影信道的高丢包率，提高了通信效率。实验结果说明：自适应的阴影信道突发控制能够有效降低丢包率，提高信道通信效率。

在对激光引信视场进行体积元分割的基础上，基于Mie散射理论建立了一种近似计算引信云雾散射回波的数学模型，并利用该模型计算了均匀云雾粒子与服从一定谱分布云雾粒子的散射回波,分析了入射激光波长、粒子浓度及谱分布参数对散射回波强度的影响。研究结果表明：对均匀云雾粒子，引信的散射回波随粒径增大呈振荡增强趋势；粒子浓度相同时，尺度谱偏大的云雾粒子群的散射回波明显高于尺度谱偏小的云雾粒子群；对折射率虚部差别明显的不同波长激光，其散射回波强度差别显著，云雾对虚部偏小激光的散射光强明显高于虚部偏大的激光。为激光引信抗云雾干扰提供了重要理论依据。

现代飞行器运动特性复杂，其姿态变化引起的天线对空覆盖特性改变，使得天线前端接收的信号增益变化。传统GPS信号仿真，在处理其信号增益上没有考虑上述影响。为此，综合天线波瓣图、坐标系转换以及飞行器的姿态，导出GPS信号增益模型，实现飞行器姿态在GPS信号仿真上的体现，对于深化卫星信号仿真技术具有工程上的指导意义。

随着卫星导航系统的发展，可见星数大大增多，为了减少接收机运算量，需选择可见卫星的一个子类。本文分析了卫星导航系统中N个4星最优分布与某4星最优分布中的k(k ≤ 3)个卫星(共4N+k颗卫星)的联合分布GDOP值，并以此为基础提出了一类低复杂度近似最优的基四选星算法。该算法以经典的4星选择算法(最大体积法和四步选择法)为基础，通过多次迭代与部分执行，实现任意多于4星的卫星选择。仿真结果表明该算法与准优算法相比运算复杂度和GDOP值都更低。

针对传统K-均值算法容易受到野点和噪声点的影响，缺乏鲁棒性的问题，提出了一种基于协同熵的K-均值算法。该方法利用协同熵作为一种局部的相似度度量手段，并依赖最大协同熵准则进行最优聚类中心的求解。采用迭代重加权的优化算法可以用来快速实现最优聚类中心的求解。对于残差较大的野点和噪声，它们在聚类中心更新的过程中将被赋予较小的权重。实验结果表明，基于协同熵的K-均值算法具有较好的鲁棒性，并获得较好的聚类效果。

分析ARINC763标准以及ARINC834标准，针对当前民用机载网络安全互联过程中的灵活性和扩展性需求，设计了机载网络服务系统航电接口应用软件。定义航电接口数据通信协议，对ARINC834中的协议模型进行集成及扩展，增加了应用认证和应用监控能力；采用应用认证授权和数据操作控制结合的方法，实现动态应用访问控制，减少系统复杂度，增加系统灵活性。该软件已经在某民机项目中安装使用，可以实现航电核心域网络与网络服务系统内部网络之间安全的数据通信。

针对GNSS中频信号数据量大、传统数据采集卡成本高昂的问题，设计了Linux操作系统下基于USB2.0串行总线和FPGA的GNSS中频数据采集系统，完成了相应的软硬件设计。利用状态机控制CY7C68013A各端点缓存的读写状态，完成高速数据传输功能，通过FPGA缓存中频数据有效提高系统数据传输带宽。编制了Linux下完整的GNSS软件接收机，实现了基于QT的接收机用户界面软件和Qwt插件的数据图形化显示窗口。测试结果表明：数据采集系统的传输速率可达200 Mbit/s以上，在降低成本的同时有效解决了大量数据的传输问题,软件接收机满足定位精度要求，具有良好的灵活性和适应性，而且易于扩展和升级算法。

面向区域的地球同步轨道(GEO)红外预警卫星能为特定区域反导作战提供及时可靠的预警信息，想定了预警区域的经纬度范围，提出以空域覆盖性能和定位精度为性能准则部署GEO预警卫星。首先基于GEO卫星对地覆盖模型建立了卫星空域覆盖性能模型；然后分析GEO卫星与特定预警区域的空间几何关系，以几何精度衰减因子(GDOP)为定位精度衡量指标，建立了GEO星座对预警区域的定位精度模型；最后通过仿真综合分析了不同卫星部署方式对空域覆盖性能和定位精度的影响，给出了面向区域的GEO红外预警卫星部署的指导性结论。

串行的PCIe接口是第３代I/O互连标准，具有高速率和高带宽等特点，克服了传统PCI总线在系统带宽、传输速度等方面的固有缺陷，具有很好的应用前景。使用FPGA来设计基于PCIe总线的数据传输，可以降低硬件的设计成本，提高硬件集成度的同时还能利用FPGA的可编程特性提高设计的灵活性与适应性。在对PCIe总线、FPGA内嵌PCIe硬核结构以及PCIe传输报文进行简要概述的基础上，提出了一种在FPGA内嵌PCIe硬核的基础上实现DMA传输的解决方案，较为详细地阐述了设计方案，对设计进行了评估与分析，并给出了传输带宽的测试结果。

考虑到目前我国舰载直升机保障能力评估方面存在数据不完整、评估中需要考虑决策者偏好的问题，研究了基于离差偏好法的舰载直升机保障能力评估模型。在通过调研并考虑舰载直升机保障实际情况的基础上，构建了保障能力评估指标体系，并根据决策者的偏好建立了评估对象的互反判断矩阵；在保障能力评估中运用了离差偏好法，从对评估对象进行排序的角度对各个指标的权重进行了重新定义，建立了量值与偏好矩阵的偏差函数，通过实例分析表明该模型实用性较强，过程简单，适合现阶段舰载直升机保障能力评估问题的研究，具有一定的应用价值。

为了减少温度对MEMS陀螺测量精度的影响，提出了一种采用阵列技术的MEMS陀螺仪温度误差补偿新方法。该方法不需要进行温度测量，通过对多陀螺输出进行数据融合以消除温度对陀螺仪输出的影响，达到正确检测角速率的目的，简化了系统结构。采用遗传算法优化的BP神经网络来进行陀螺阵列数据的融合，抛开通常把零偏和标度因数分开建模补偿的思想，将两者统一进行补偿。实验结果表明，该方法能够大幅度降低温度造成的陀螺误差，从而满足工程应用需要。

针对雷达高度表二相编码回波信号受多普勒和回波相位差双重调制问题，在深入分析雷达高度表回波信号模型及回波功率分布特征的基础上，提出了基于天底点的二相编码解调算法。该算法通过检测天底点回波中的多普勒和相位差信息，进行相应补偿从而实现码解调。仿真和实验表明：该算法多普勒频率检测误差小于20 Hz，相位检测误差小于2°，可有效实现码解调。