雷达跟踪密集编队目标时容易出现频繁起批的问题，在获得编队整体合批航迹的需求背景下，提出一种基于滑窗式航迹关联的编队目标识别算法。该算法首先给出基于加权航迹关联判决的两航迹编队识别模型; 然后进一步采用循环阈值判断完成多航迹的编队分割; 最后进行滑窗多时刻的编队识别确认与合批处理，得到编队合批航迹。仿真结果表明，算法在编队平行机动和交叉运动环境下频繁起批时, 均能够有效识别编队目标并生成合批航迹。

针对目前宽带阵列雷达普遍面临的由孔径渡越带来的波束指向漂移和主瓣宽度抖动的问题，以线性调频信号作为发射信号，从信号基础理论和阵列处理技术出发推导了波束指向漂移和波束宽度抖动的成因，并分析了它们在不同相对带宽下对雷达波束指向和波束宽度的影响程度。根据理论分析，提出了阵元载频微调和时域重采样法相结合的宽带波束形成方法。理论分析与仿真结果表明，宽带阵列雷达波束可以在一个脉冲持续时间内保持波束指向和主瓣宽度的稳定;同时，该方法具有结构简单、运算量小、速度快的特点, 可应用于实时雷达系统并便于工程实现。

针对节点高密度随机抛撒的传感器网络, 提出了一种基于数据融合的部署策略, 采用D-S融合感知模型, 将高密度随机部署问题转化为一定覆盖质量下的三角部署问题，将初始随机抛撒的传感器节点划分为三角网格，网格内部区域采用证据理论（D-S理论）进行数据融合，将数据融合的范围控制在部署网格内, 减少协作能耗。仿真结果表明, 算法能有效提高检测的可靠性，覆盖冗余度较小，能耗均衡，延长了网络的寿命

针对无人机编队对地面目标追踪问题，利用虚拟结构结合基于行为的控制方法提出了新的分布式无人机编队策略，编队无人机均匀分布在以虚拟或者实体领航者为球心的球面上。由李雅普诺夫向量设计出控制量引导编队对地面目标进行追踪，在有障碍物的环境下通过将障碍物转化为椭圆形的势能场，并通过计算切线向量作为速度方向，得到两种平滑的避障轨迹，并且给出了在无人机编队中的避障轨迹选择策略，仿真实验验证了策略和算法的有效性。

针对无人机编队对地面目标追踪问题，利用虚拟结构结合基于行为的控制方法提出了新的分布式无人机编队策略，编队无人机均匀分布在以虚拟或者实体领航者为球心的球面上。由李雅普诺夫向量设计出控制量引导编队对地面目标进行追踪，在有障碍物的环境下通过将障碍物转化为椭圆形的势能场，并通过计算切线向量作为速度方向，得到两种平滑的避障轨迹，并且给出了在无人机编队中的避障轨迹选择策略，仿真实验验证了策略和算法的有效性。

为解决容积卡尔曼滤波器对机动目标跟踪过程中因模型不准确出现的加速度跟踪超调问题，对消隐记忆滤波和平方根滤波理论进行了研究，提出了一种消隐记忆因子改进的平方根容积卡尔曼滤波算法（Memory Attenuation Square-root Cubature Kalman Filter，MASCKF）。首先推导了基于线性状态方程的简化平方根容积卡尔曼滤波算法，提高了算法的实时性; 其次在简化算法的时间更新环节引入消隐记忆因子，提高新量测数据在最优估计中的比重，使得加速度跟踪超调得到了很好的抑制。通过实验比对，验证了新算法对加速度跟踪超调的抑制效果，提高了对目标跟踪的实时有效性和准确性。

基于固定多传感器误差估计EX方法，针对机载平台存在姿态角系统误差的问题，采用拓展卡尔曼滤波对非线性量测方程线性化近似，利用相同的随机点目标，在对目标的状态估计和误差估计之间的协方差不做近似的情况下实现它们的解耦合，提出了一种改进的多机载传感器系统误差精确估计（EEX）方法。仿真结果表明, 相对于MLRM方法，EEX方法估计精度提升了近30%。通过目标状态估计得到的传感器误差伪测量的加性噪声都是零均值和方差已知的高斯白噪声，使得估计结果非常接近Cramer-Rao下界（CRLB），说明此估计方法是一个充分估计。

通过航空兵对舰突击火力分配过程的分析，确立了以突击目标毁伤效果最大、凌空时间差最小为目标函数，以突击火力总量分配限制、单个目标分配量限制、反舰导弹规划航路总长度限制等为约束条件的火力分配决策模型。利用改进多目标遗传算法来求解此模型，并通过算法设计和Matlab编程得到了最优可行解集。仿真分析结果验证了该模型在实际运用中的可行性，计算结果能够为指挥员提供准确、可靠的火力分配决策支持

光谱匹配对光谱曲线的稳定性和准确性均有严格要求，而高光谱图像数据中的光谱曲线受多种因素影响。对此，以平场域法为基础，设计了自动搜索平场域策略，并结合黑暗像元法和其他研究领域常用的经验法，提出一种改进的高光谱图像预处理方法，实现了基于高光谱图像本身数据的自动反射率反演。使用3幅各具特点的图像数据进行的实验表明，本文方法比传统的内部平均法和平场域法有更强的准确性和鲁棒性，能有效改善光谱匹配的效果。

以海军要地防空作战为背景，针对动态火力接入下目标分配问题的特性，分析了动态火力接入下目标分配问题的关键因素，确定了时间、空间和资源约束条件，提出了集成火力单元的发射准备区及截止时间的计算方法，在传统“发射节点-目标”分配模型中增加了制导节点构建三者优化匹配模型，设计了基于离散粒子群的Anytime算法求解优化模型。仿真结果表明，算法能在规定的时间、空间和资源约束条件下，快速求得满足一定优化需求的分配方案。

建立了一种基于多天线GPS/SINS的全组合测姿模型; 在位置、速度组合的基础上，利用星站双差观测量实现姿态测量，并证明了PWCS定理可用于分析该类系统的可观测性。研究了系统在不同可见星数目情况下的状态可观测性，并通过一段仿真航迹，对比了模型的测姿精度等性能。结果表明，当可见星数目大于等于4颗时，系统状态即完全可观测，此时，导航系统滤波参数能够较快收敛，并且达到较高的测姿精度。而在此基础上继续增加可见星数目、增加姿态观测量并不能使系统的测姿精度和收敛速度得到明显改善。

基于单光子量子通信，提出了一种通过自由空间进行信息传输的全球卫星量子通信方案，采用地面与卫星间、卫星与卫星间通信为主，地面与地面间通信为辅的传输方式实现全球通信覆盖。分析了大气信道、背景噪声以及地磁场法拉第效应对波长选择的影响和通信方案的可行性，并对通信链路衰减需求进行了仿真分析，仿真结果表明此通信方案能够满足链路需求，完成通信。

针对无人机三维航迹规划算法中存在的规划时间过长的问题, 提出了一种基于改进A*算法的无人机三维航迹快速规划方法。该方法采用分层策略, 首先利用基于动态时间规整（DTW）距离的改进A*算法做二维航迹规划;在此基础上, 提出粒子沉降法规划航迹点的高度信息生成三维航迹。为了加快突发威胁下的航迹规划速度, 提出了一种在线航迹重规划方法, 该方法先使用大步长的A*算法规划出引导点, 再使用DTW路径进行可飞航迹的重规划。仿真实验表明, 该方法能显著缩短算法的规划时间, 且生成的三维航迹为满足无人机性能约束的可飞航迹。

针对动能拦截器姿态控制的快速性要求, 提出了一种基于欧拉旋转的姿态控制方法, 实现了对目标姿态的快速跟踪。欧拉旋转为姿态跟踪提供了最短路径, 被誉为最优机动方式。控制律以误差动力学方程为基础, 引入姿态误差四元数和动能拦截器角速度信息, 实现了调姿过程的欧拉旋转; 并且利用李雅普诺夫函数, 对控制律进行了稳定性分析; 最后进行了数学仿真。仿真结果表明, 采用本文设计的算法进行姿态跟踪, 过程平滑、精度高, 能够实现欧拉旋转的最短路径效果。

为实现无人机精确自主着舰, 需要精确测量无人机相对舰面高度, 确定着舰位置。传统的GPS/INS组合导航系统在离舰高度30 m以下测量精度较差, 并且难以对着陆区域定位, 无法满足要求。为此, 提出采用毫米波雷达/GPS/INS多传感器组合导航方案。为解决毫米波雷达与GPS/INS融合过程中对状态量和未知参数的估计问题, 提出与增广卡尔曼滤波算法相对应的增广粒子滤波算法。该算法将动态系统中的未知参数作为状态变量对系统状态方程进行增广, 采用高斯随机游走模型对未知参数建模, 进而利用粒子滤波算法对增广的非线性动态系统进行状态估计, 求出系统的未知参数。通过仿真测试验证了所设计算法的有效性以及该组合导航系统应用于无人机自主着舰的可行性。

某巡飞弹机载稳定平台可实现目标侦察及跟踪, 平台稳定性、目标跟踪、随动控制实验是其重要环节, 但飞行验证难度极大。根据半实物仿真思想, 设计并搭建半实物验证系统, 应用于实验室条件下的仿真验证。介绍了系统组成、工作原理及关键技术。实例验证结果表明, 该系统满足设计要求, 达到一定精度, 能够为算法研究提供新的思路, 可根据研究需求进行开发和拓展, 具有研究及应用价值。

头盔瞄准数字显示界面的设计关系到飞行员的认知绩效。由于头盔瞄准界面透视显示的特殊性, 其实时变化的背景对于前景色的选取提出了新的要求。通过实验手段, 以游标敏锐度为测量方法, 通过反应时间和正确率的数值, 在典型天空背景样本中对比了前景字符在明度和饱和度两个维度上的相对较优值。实验发现, 头盔瞄准界面在白天和全天候使用状况下, 字符色彩HSB值(120° 33% 33%)和(120° 99% 33%)的色彩识别性较好; 在夜间使用情况下, 字符色彩HSB值(120° 33% 66%)的色彩被识别性较好, 为头盔瞄准界面色彩设计提供了科学的依据。

以分析密集假目标的压制干扰效果为目的, 提出了一种提高密集假目标干扰效果的干扰方法。首先研究了线性调频信号的间歇采样多假目标经过脉冲压缩后的功率分布, 然后分析了密集假目标压制干扰对CA-CFAR检测的影响, 最后根据研究的功率分布结果, 通过调整相关参数使密集假目标的压制干扰效果最优。结果表明, 该方法能大大提高干扰效果。

多基准一致性检测中的B值处理是卫星着陆系统完好性监测的核心。针对传统的B值处理算法存在对故障来源不敏感、难以区分卫星故障与接收机故障的问题, 研究了基于C值辅助的B值处理改进算法。新算法采用极大似然估计准则, 构造以卫星为基准的C值, 并设置相应阈值, 分析和比较C值的变化情况, 结合B值处理, 综合分析可能存在的故障情况。实验结果表明, 基于C值辅助的B值处理能够很好地反映卫星故障, 提高了系统的可用性水平。

针对目前我国某型导弹测试系统存在着对标调瞄组合测试覆盖性不够等问题, 研究设计了一种新型的智能故障检测系统。该系统采用基于特征点覆盖的软硬件同步检测的方法, 其中硬件模块采用基于PC104总线的模块化设计, 使系统具有故障检测速度快、智能化程度高、故障检测覆盖性完备、小巧便携等特点。

机载环境下, 振动直接影响光电设备的可靠性和稳定性。合理的减振设计可有效隔离载机传递给光电设备的振动, 保证设备的稳定与跟踪精度。针对某机载光电设备设计之初暴露的减振设计失效问题, 深入分析问题原因, 确定是由减振系统的偏心加剧了系统的扭摆振动所致。综合考虑减振系统重心调整、减振器位置调整、减振器刚度匹配和结构优化等不同方法的可实施性及易操作性, 对光电设备的减振设计进行了改进。仿真结果及试验测试表明, 改进方案可有效隔离载机的振动, 取得了良好的减振效果。

传统基于可视域分析方法获得的地面站信号覆盖常常无法准确反映系统的实际监视性能。提出一种针对不规则地形的广播式自动相关监视(ADS-B)地面站信号覆盖分析方法。首先针对不规则地形信道特点, 推导了Longley-Rice模型的具体仿真算法, 提出利用该模型模拟航空无线信道; 仿真符合ADS-B规范标准的天线, 计算信号在自由空间的辐射距离; 然后结合由地物遮挡引起的视线截止距离, 进行综合比较得出最终覆盖范围; 最后选取某地为例进行研究和分析, 与其他算法比较, 用实际数据对预测范围进行验证。实验结果表明, 不规则地形是影响地面站覆盖的关键因素, Longley-Rice模型可以准确模拟信号衰减。本文方法为地面站选址提供理论支持。

针对目前装备在使用阶段缺乏科学有效测试性验证方法的问题，在充分论证研究的基础上，提出了装备使用阶段测试性验证实施流程。确定了样本量下限的计算方法，按不同测试维修级别分别提出了数据分类方法和统一采集表格，给出了点估计和基于二项分布的单侧置信下限计算方法，以及验证结论的评定方法。以某导弹装备自动驾驶仪及控制组合在使用阶段的测试性数据为例，对数据进行了分析处理和验证结论评定。结果表明，该测试性验证方法简单、实用、有效，为复杂**装备的使用阶段测试性验证提供了新思路。

针对自适应相关算法(ACA)采用单一理论阈值，且马氏（Mahalanobis）距离的修正方法不太合理的问题，在已有的自适应相关方法基础上，提出了改进的火箭发动机实时故障检测的自适应相关算法。改进之处有：1) 利用理论阈值和发动机历史数据统计得到的经验阈值共同作为判断依据;2) 提出了修正Mahalanobis距离的计算方法，去除偏离数据均值最大的1~3个参数对Mahalanobis距离的贡献。在给定的5%误检率下，通过发动机的仿真数据验证了改进的算法能对发动机稳态工作过程中的故障及时准确地检测，并能有效解决野值存在时的误报警情况。