针对视觉跟踪中的表观模型更新问题，在粒子滤波视觉跟踪的框架下，提出了一种基于粒子信息判据更新的自适应模型更新策略，通过挖掘粒子间的相关信息，判断跟踪状态和表观模型变化，进而构建模型更新的模糊规则表。采用著名的视觉跟踪评价数据集与经典粒子滤波视觉跟踪的模型更新方法相比较，实验结果证明了所提算法的有效性。

针对传统新息χ2检测法不能准确判断故障持续时间而造成的误警、漏警等问题，提出了一种基于层次滤波器结构的故障检测与系统重构新方法: 利用新息检测法对各主、子滤波器进行故障检测，通过比较各滤波器检测结果识别出故障卫星号，将不包含故障星的子滤波器结果反馈到主滤波器及其他子滤波器，并代替其滤波结果对系统进行重构，进而辅助新息χ2检测法进行故障检测。试验结果表明，在单星故障条件下，相比于传统新息χ2检测法，新方法减弱了新息χ2检测法的跟踪作用，实现了对故障星及故障时间的准确判定，提高了组合导航系统的完好性监测能力。

针对多目标跟踪中存在的新生目标强度未知的问题，提出一种基于量测驱动新生目标强度估计的PHD(MDTBI-PHD)滤波算法。该算法采用增广状态空间方法，在由真实目标状态与虚拟目标(杂波)状态构成的增广状态空间上实现PHD多目标跟踪。算法通过构造新生目标量测集，采用量测驱动的方式对新生目标强度进行估计，从而避免了对新生目标强度先验知识的依赖,同时,该算法也避免了未知杂波对真实目标强度估计的干扰。仿真结果表明，该算法在新生目标强度未知的情况下，具有对目标数目变化敏感的优势，可降低计算复杂度，明显提高跟踪精度。

在红外图像预处理过程中，为有效保护图像的显著边缘信息，提出了一种融合全局梯度L0范数和局部显著性的保边平滑算法。首先，对红外图像进行拉普拉斯变换，采用嵌套矩形框快速估计边缘局部显著性，并利用均值与方差设计权重函数；其次，依据权重调节逼近项中每个像素的重要性，约束全局梯度的L0范数，建立模型；最后通过交替方向乘子法对模型求解，平滑红外图像，保护显著的边缘信息。实验结果表明，与其他保边平滑算法相比，所提算法能在平滑图像的同时，有效保护显著边缘，为进一步应用提供了理论支持。

基于循环矩阵结构(CSK)的跟踪算法只适用于跟踪尺度固定不变的目标，为此，提出了一种基于分块的尺度自适应CSK刚体目标跟踪算法。利用各分块的空间结构推导出分块位置与目标尺度之间的内在关系，然后对各分块的跟踪结果进行置信度评价，选取高置信度的结果进行综合，有效估计目标的尺度和位置，提高了算法在遮挡、背景干扰等情况下的鲁棒性。对典型视频序列的对比试验表明，所提算法不仅能够实时跟踪目标的尺度变化，跟踪的精度和鲁棒性也明显高于原始CSK算法。

针对互补滤波器在组合导航中无法适应载体运动状态变化和周围磁场干扰问题，设计一种多传感器可变参数互补滤波算法。首先，在频域上分析各传感器噪声，根据其频率互补性设计多传感器互补滤波器；其次，通过加速度计和电子罗盘输出监测载体运动状态和磁场环境，设定可变滤波器参数以降低上述变化引起的估计误差；最后，以FPGA为核心，MEMS陀螺仪、加速度计和电子罗盘构建组合导航系统验证算法。实验表明，与商业级姿态航向参考系(AHRS)测量值对比，该算法能够确保系统较高精度的输出，且有效降低载体运动状态变化和磁场干扰影响。

针对旋翼式无人机视觉着陆过程中位姿估计精度低、适用距离小的问题，研究了一种基于分级合作目标的融合位姿估计方法。首先，通过分级合作目标的质心相同和固定面积比等属性确定目标区域，并利用LSD直线提取方法获取特征点坐标信息。然后，利用Tsai方法与快速四点方法的融合方法进行无人机位姿参数估计。实验结果表明，分级合作目标增大了无人机位姿估计的适用距离，且该融合方法提高了位姿参数估计精度。

在民航等应用领域，卫星导航系统的可用性是决定其能否作为唯一或主要导航系统的关键性能指标。主要对GPS卫星导航系统的空间信号(SIS)可用性进行评估分析，研究一种基于马尔可夫过程的卫星导航单星可用性算法模型，并研究对卫星导航星座可用性的评估模型。结合GPS实测数据和GPS标准定位服务性能标准(GPS SPS PS)中的可用性指标，证明提出的空间信号评估模型有效且符合GPS SIS可用性指标要求。研究结果对我国北斗卫星导航系统可用性的评估具有一定的参考价值。

利用机场跑道的高灰度特征和整体性检测遥感图像中的机场跑道。首先，利用模糊增强方法进行图像预处理；接着，对图像进行阈值分割获得二值图像，用像素标记法进行连通域提取，定位4个面积最大的区域作为疑似机场区域；然后，在疑似机场区域内，对图像进行Canny边缘检测，用Hough变换提取出直线段；最后，把含有最长平行直线的区域作为机场区域。实验结果表明，机场跑道检测算法能在遥感图像中准确有效地检测出机场跑道。

针对航迹中断导致前后航迹不连贯的问题，提出一种基于模糊理论和证据组合的被动段弹道导弹中断航迹关联方法。首先，对新旧航迹分别进行航迹滤波和航迹预测处理，将获取的同一时段数据作为关联样本；通过对同时刻样本点之间各特征距离信息的模糊处理，获取关联隶属度，进而转化为证据理论中的基本概率指派；然后对各证据进行组合，得到各时刻的关联结果；最后根据连续时长内样本点的关联判定，得到最终的关联结果。仿真结果验证了所提方法的有效性。

为了提高机载光电稳定平台的稳定精度，在分析研究机载光电稳定平台工作原理的基础上，对稳定控制回路进行了分析建模，简要分析了影响稳定平台精度的因素和经典控制算法存在的不足，提出了基于自抗扰控制技术的改进算法。首先，将电机模型进行处理，简化为二阶积分串联型环节；然后，设计扩张观测器对扰动进行实时估计，设计带扰动补偿的反馈控制律；最后，仿真测试了自抗扰控制器对扰动的抑制能力，并与现有的经典控制方法进行对比。仿真结果表明，自抗扰控制能够有效地抑制各种扰动的影响，与经典控制算法相比，抗干扰能力有明显增强，速度稳定精度和视轴稳定精度也有较明显的提高。

为应对复杂战场环境下多平台多目标体系作战的空中威胁，提出多弹协同作战设计思路并分析了其关键技术。首先分析了国内外多弹协同**装备的应用及技术发展概况；其次探讨了信息化条件下面向防空的多弹协同作战体系及协同作战策略；接着以这些原则为基础提出面向防空的多弹协同关键技术设计理念，主要阐述了多弹协同总体、多弹编队飞行控制、多弹协同数据链、多弹协同制导验证4项关键技术；最后展望了面向防空的多弹协同精确制导**的一些发展思路。

针对非合作型动态障碍研究了无人机自主防碰撞问题。首先对无人机自主防碰撞问题进行描述，将动态障碍的无人机防碰撞问题分为冲突预测与规避控制两部分;然后定义了动态障碍碰撞冲突预测规则，在二维动态碰撞冲突预测的基础上提出一种动态三维碰撞冲突预测算法;最后基于最优化理论设计了无人机自主防碰撞规避策略。仿真结果表明,所提方法能有效避免无人机与非合作型动态障碍之间的碰撞。

为了抑制计算机系统软件和硬件可能发生的共模故障，在余度技术的基础上，分析了非相似余度技术及其采用的余度结构和余度数量。分别从硬件架构设计、软件架构设计及热备份切换逻辑等方面详细论述了一种非相似双余度告警计算机的设计和实现方法，并且使用故障树模型分析方法在实验数据的基础上对该系统的可靠性进行了分析和计算。结果表明,采用非相似双余度技术可以有效地抑制系统的软件和硬件可能发生的共模故障，将机载告警计算机系统的可靠性提高到0.999 97。

针对在恶劣环境下运行的随动稳定平台伺服系统,采用故障树分析法确定其故障类别和逻辑关系，基于粗糙集理论建立原始决策表，使用可辨识矩阵与遗传算法相结合的方法对其进行约简，以约简后的决策表作为学习样本，训练Elman神经网络后生成故障诊断模型，使用测试样本进行校验，故障诊断正确率达98%，表明了该诊断方法的可行性，对故障模型较为复杂的稳定平台伺服系统的诊断应用具有实践意义。

为了研究环境亮度、背景色度变化以及干扰(镜面反射、漫反射和眩光)对平视显示器可读性的影响,通过对最小可辨差异(PJND)理论的研究，结合平视显示器及应用环境特点，建立了基于PJND的平视显示器可读性评价模型。仿真及实验结果表明: 可用PJND值来评价平视显示器的可读性；为满足可读性，随着环境亮度变大，亮度对比度应该逐渐减小，低亮度环境下对亮度对比度的要求大于高亮度环境；背景色度与目标色度差异越大，可读性对亮度对比度的要求越低；环境亮度不变、干扰值变大时，可通过增大亮度对比度来满足可读性，干扰值超过一定范围，可通过物理遮挡来满足可读性。

为研究动态飞行中外界环境色彩对平显显示信息的视觉影响，研制了一套平显信息配色绩效评价模拟系统。首先,采用IData软件对飞行导航平显界面进行建模，设置平显颜色字符块变量;其次,将建模生成的平显画面导入模拟飞行视景中进行飞行模拟测试，在模拟飞行过程中调用JSBSim模型对飞行操作数据进行动力学解算;最后,在测试过程中根据不同的飞行视景改变不同的平显字符块颜色进行模拟操作绩效的考察。模拟系统使用了OSG视景仿真软件包进行高逼真度视景仿真开发，大幅度降低了模拟系统的开发周期与难度。经过若干飞行员的模拟飞行试验，显示画面无抖动、无畸变，平显信息配色过程中无明显的视觉延迟，完全满足飞行员的测试需要。

时频谱分析可以提供信号在时间域和频率域的联合分布信息，针对该方法很难同时保证较高的时间分辨率和频率分辨率的问题，提出了一种时频聚集性很高的谱融合方法。先用谐波小波包将信号分解到不同频段，再用高时间分辨率的Morlet小波和高频率分辨率的短时傅里叶变换分别对各个频段上的分量进行分析，得到小波尺度矩阵和短时傅里叶变换时频矩阵，然后通过算法将二者融合在一个时频谱中。通过仿真和对动态条件下加速度计信号的分析，证明该算法既能提取出微弱的动态变化，又具有较高的时频分辨率，可以直观、全面、精确地对信号进行识别。

为解决目前头盔显示器中存在佩戴舒适性差等问题，提出采用无线通信技术来代替有线电缆。以机载狭小座舱环境为研究对象，通过分析无线信号在机载座舱空间内的传输特性，以Jakes模型为基础，结合飞行员头部运动规律，提出了一种新的多普勒频移表达式，并通过Matlab对改进的Jakes模型进行仿真分析，从仿真结果看出，改进Jakes模型的自相关函数曲线和互相关函数曲线与理论值更加接近，具有更好的二阶统计特性，可以应用于机内无线信道建模研究。

无人机地面滑跑模型的建立是起飞、着陆阶段地面滑跑控制律设计及实时系统仿真开发的基础。建立某轮式无人机的起落架模型和轮胎模型，将无人机质量分为弹性支撑质量和非弹性支撑质量两部分，在无人机滑跑时，对两部分进行动力学分析，建立无人机的地面滑跑模型，并对无人机地面滑跑模型进行加速和减速滑跑的仿真测试，最终的仿真结果表明模型正确。

在工程实际中，很多系统在其寿命周期中都存在贮存和工作状态的切换，且运行状态的切换对设备的退化过程有较大影响，而当前缺少相应的研究。鉴于此，本文系统考虑了运行状态切换和状态持续时间的随机性以及不同状态有不同退化率等关键问题，利用连续时间马尔可夫链(CTMC)建立了刻画贮存-工作状态切换的系统运行模型，得到运行状态切换时间、切换次数、状态持续时间的联合概率分布，并将其融入随机系数回归模型，实现退化系统的剩余寿命估计。仿真试验表明，所提方法能有效实现运行状态切换下的系统剩余寿命估计。