基于对区域搜索特点的认识, 提出反潜巡逻机使用声呐浮标对潜区域搜索时, 必须将布设浮标阵、监听浮标阵以及布阵与听阵之间的关系综合一体考虑的观点。基于对声呐浮标区域搜索态势的分析, 提出了反潜巡逻机使用声呐浮标对潜区域搜索的“两类三种”搜索方法, 以及得到接触后的行动方法。针对每种搜索方法, 提出了标准浮标阵的概念, 建立了各种搜索方法的搜索效率计算模型。给出了反潜巡逻机使用声呐浮标对潜区域搜索的筹划步骤。本文主要探讨布听同步搜索的两种方法, 并给出了使用这两种搜索方法对潜区域搜索筹划的范例。

结合全局阈值法和局部阈值法优点, 提出一种基于图像增强的双阈值二值化方法。利用OTSU和Kittler法计算出的两个阈值, 对灰度值大于高阈值和小于低阈值的点预先处理, 再对灰度值处于双阈值之间的点用Sauvola法进行判断。双阈值不仅保留了更多细节信息, 还控制了算法的时间开销, 但是仍没有解决光照不均的图像二值化。针对此问题, 提出了一种新的图像增强算法。利用均分的4块区域与整幅图像的平均灰度值的4个差值, 结合与像素点图像位置相关的4个权值, 对图像上各个点进行相对应的灰度补偿, 反复增强, 直至4块区域的平均灰度值控制在一定范围内。经过图像增强后, 光照不均图像二值化效果有了明显的改善。

对防空作战目标识别阶段中的传感器管理问题进行了研究, 提出基于Rényi信息增量的多传感器管理调度方案。首先利用D-S证据理论进行融合推理, 得出不同目标与不同传感器配对时的Rényi信息增量; 然后, 建立了基于系统总Rényi信息增量最大化的传感器分配模型, 此外, 对量子粒子群智能优化(QPSO)算法进行自适应改进, 能够对分配模型进行快速求解; 最后, 通过仿真实验验证了算法的合理性和有效性。

视觉导航方法是无人机自主着陆领域的一种有效的方法。设计了一种由一个圆环和一个三基色圆构成的地标, 并基于该地标给出无人机位姿估计的研究方法。该研究方法首先利用图像外部的圆环来确定目标区域, 然后根据内部的三基色圆及不同颜色区域的交界线估计飞机与着陆平台的姿态参量和相对位置。在不同高度位置展开实验验证, 实验数据表明, 该方法能精确解算出无人机与着陆区域的相对位姿参量, 达到了无人机在下降过程中实时性的要求。

为了改善无人机侦察视频配准效果与速度, 提出一种基于景象匹配的无人机侦察视频快速配准方法。首先提出基于AGAST-Difference与FREAK的特征匹配算法对视频帧之间配准, 然后提出匹配区域搜索方法在数字卫星地图上找到视频帧匹配区域, 最后将视频帧与匹配区域配准, 根据匹配区域二维关系计算单应矩阵完成拼接。实验结果表明,基于AGAST-Difference与FREAK的特征匹配算法在尺度、旋转、视点等变化及运行速度上存在很大优势, 匹配区域搜索方法避免了定位定向系统带来的误差与引入控制点, 提高了纠正精度与速度。本配准方法对像素大小为810×612的视频拼接速度达到25 帧/s, 在离地约1000 m的空中, 二维定位精度可达7.87 m。

针对SIFT算法处理遥感图像时存在计算量大、时间代价高的问题, 从极值点检测和相似性度量两个方面对SIFT算法进行优化改进。改进算法首先利用距离检测点越近的像素点对其影响越大的特点, 在极值点检测时选取距离检测点更近、权重更高的14个相邻点来替代SIFT算法中的26个邻域点, 减少极值检测的计算量。其次, 在SIFT特征向量匹配的相似性度量方面利用更简单的曼哈顿距离与切比雪夫距离的线性组合来替代欧氏距离, 减少特征匹配的计算复杂度, 提高匹配效率。最后通过实测遥感数据验证所提方法的有效性。

为了提高视觉背景提取(ViBe)算法的检测效果和检测速度, 对其进行改进和并行化处理。该算法基于像素及其邻域像素之间的差值构建最终的背景样本, 减少边缘噪声对于检测精度的影响; 背景样本更新阶段中使用自适应的时间二次抽样因子, 加快消除单帧初始化所形成的“鬼影”, 提高算法的健壮性。同时分析了ViBe算法的并行点, 并用CUDA语言实现该算法。实验结果表明, 该算法能有效减少边缘噪声, 快速消除“鬼影”, 且检测速度较CPU端有大幅提升。

在UCAV编队任务规划中, 确定UCAV最优航线是一个重要研究课题。针对不确定语言偏好信息的UCAV最优航线问题给出了一种分析方法。首先, 描述了确定UCAV航线的评价指标和不确定语言决策矩阵的定义;然后, 在此基础上, 通过分析航线对应于各项指标的期望可能度和数学期望值, 给出了基于不确定语言偏好信息的群决策UCAV最优航线分析方法;最后, 实例说明了UCAV最优航线确定的具体过程。

在目标跟踪系统中, 因通信延迟会出现传感器量测无序到达融合中心的现象, 从而产生无序量测问题。而在系统实际工作过程中, 面临的常常是多个无序量测问题。针对此问题, 对其常见情形进行分类, 在前向预测框架内提出了Dl算法。该算法对无序量测融合周期内各时刻状态估计与协方差矩阵进行更新, 可处理任意步延迟无序量测。此外, 针对其中单个无序量测, 推导出融入等价量测的信息滤波器, 无需求状态转移矩阵的逆, 且不依赖过程噪声离散化模型。仿真结果验证了算法的精确性与有效性。

为了实时而准确地分割高分辨率图像, 提出一种基于图的并行分割算法。该算法采用并行结构, 将图像分为多个区域, 充分利用不相邻区域的处理具有并行性的特点, 对多个区域进行并行处理。算法可直接部署在多核处理器上, 多核并行处理以减少运行时间。为了增强算法对杂乱背景的适应能力, 提升分割的准确性, 采取低权值直接合并策略, 将相对较为均匀的区域直接合并, 使同一目标区域内的分割一致性更强。实验结果表明, 该分割算法的实时性较好, 明显优于现有分割算法, 并且分割准确性较高, 在复杂场景中应用也能取得较好的分割效果。

介绍了国外定向红外对抗系统(DIRCM)的中波红外激光器装备的应用情况。依据机载定向红外对抗(DIRCM)系统对中波红外激光的输出功率、光束质量、激光波段、工作温度、体积和重量等指标的需求, 分析了不同体制的中波红外激光器在机载DIRCM系统中使用所需解决的关键技术, 给出了机载DIRCM系统中波红外激光器发展趋势。

远程数据集中器(RDC)将分布在飞机上各部分的低速数字信号汇集到核心处理机架。首先给出一种利用HI-3593芯片实现的ARINC 429总线数据与AFDX网络数据转换的解决方案, 该芯片具有SPI总线接口, 便于与FPGA芯片集成。基于此方案, 并结合以太网MAC层控制器IP核, 采用Verilog硬件描述语言进行SPI协议收发和AFDX组帧逻辑开发, 实现数据集中与转换功能。随后, 提出在AFDX接入部分增加同步客户端(SC)功能, 能够根据接收到的协议控制帧(PCF)获得同步, 使得该数据集中器能够在完全兼容AFDX协议的前提下, 具备接入时间触发以太网(TTE)的扩展能力。

针对传统固定倾角引信在拦截弹道导弹等高速目标时存在起爆控制精度差的问题, 提出了基于相控阵引信的自适应起爆控制算法。通过引入相控阵技术, 实现了对目标的自适应跟踪, 并建立了基于波束分档前提下的最佳起爆角模型, 利用自适应起爆延迟时间来防止引信天线波束分档后可能导致的超前起爆, 实现智能化引战配合。仿真结果分析表明, 该算法能够实现对最佳炸点的有效控制, 进一步提高对目标的杀伤效率。

提出一种混合的任务调度方法: 当任务集不能整体满足严格周期条件时, 选择部分重要的或易于调度的任务进行严格周期调度, 其他周期任务基于最小抖动准则调度, 也就是使任务相邻作业之间间隔的差值尽可能小。针对这种混合调度方法, 给出了严格周期可调度性评价方案, 考虑了不同长度作业占据时隙的可行情况, 并利用min-plus代数的概念进行转移权重矩阵的乘法运算, 用以寻找当前任务的最小抖动时隙分配方案。研究表明, 与仅采用最小抖动准则分配的对照组相比, 混合调度方法提高了严格周期任务的比例, 并且得到的调度方案在最坏情况下抖动率更小。

针对存在随机运动障碍的复杂动态环境, 提出了一种改进的机器人路径规划新方法。对于随机运动障碍, 综合考虑机器人与障碍物的相对位置及相对速度, 设计一种新的动态障碍避碰规则, 使机器人安全地避开障碍, 并避免大量迂回路径; 对于匀变速运动目标, 采用改进的人工势场法, 引入相对速度及加速度因素, 使机器人能追上目标并保持同步运动。基于Matlab的仿真实验验证了所提方法的有效性。

为了对含多处损伤的悬臂梁结构进行损伤检测定位, 基于模态应变能法, 采用大型有限元软件ABAQUS进行模态分析, 使用其他设备进行模态实验测试, 获得了悬臂梁结构在损伤前后的低阶模态应变能, 并以应变能差值作为损伤指标对其进行损伤识别。仿真和实验结果表明, 利用模态应变能可有效地对含多处损伤的悬臂梁结构进行损伤定位。在方法有效性验证的基础上, 进一步综合分析了实验检测中测点布置、传感器数量、传感器位置以及模态阶数等因素对梁结构损伤检测定位的影响, 研究表明:; 利用前3阶模态即可对含多处损伤的梁结构进行损伤定位, 且测点布置间距与梁宽度相当时定位效果较理想; 此外, 传感器数量对损伤检测定位影响不明显。

模拟信号是飞行控制计算机关键数据类型之一。设计了一种对噪声和电磁干扰具有强抑制能力、高速、高精度A/D转换单元。采取差分信号采集电路, 结合硬件和软件成型滤波器设计技术, 达到抑制和消除噪声干扰、增强A/D采样数据稳定性之目的。测试结果表明, 该高精度A/D数据采集单元在典型干扰条件下数据采集分辨率达到15位, 精度达到14位, 相比较于原样例飞行控制计算机A/D单元数据采集精度提高2～3位, 工作稳定, 满足无人机飞行控制计算机模拟量数据采集要求。

针对深耦合系统误差监测的需求, 根据深耦合系统中观测量的统计特性, 提出了基于PCA的深耦合误差监测方法, 该方法采用正常观测数据构建PCA模型, 再利用该模型的参数实时监控深耦合系统中的观测数据, 使用该方法检测与消除深耦合系统中的误差, 同时运用小波降噪提升误差检测的性能。最后通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。

依据歼击机头盔瞄准显示系统的任务使命特点, 建立了评价指标体系。以ADC模型为基础, 结合云模型对模糊问题的评估特点, 从能力矩阵C的计算入手, 在各个指标云隶属度计算时引入云模型算法, 得到系统效能的云隶属度数值, 对云隶属度进行了模拟仿真, 并分析了云滴分布对结果评估的影响。

为提高LRU系统的任务完成能力, 降低维修资源消耗, 提出了基于NHCTMM的系统不完全预防性维修决策方法。采用NHCTMM描述部件的状态退化过程, 利用通用生成函数方法对系统的可靠性进行分析, 在不完全维修模型的基础上, 提出了基于不完全维修的预防性维修决策方法, 确保系统在有限的服役期内获得最大效费比, 并以某雷达功率放大LRU系统为例进行分析, 结果说明该方法具有很强的通用性和工程应用价值。