近年来发展起来的压缩感知理论挑战了SHANNON的NYQUIST采样定理的理论极限，对信号处理领域产生了极其重要的影响。本文对压缩感知成像雷达的研究进展进行了综述,首先从压缩感知理论的基本原理出发，探讨了压缩感知应用于雷达成像领域的基本思想；重点阐述了压缩感知成像雷达的研究现状，包括合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、多发多收雷达、探地雷达、穿墙雷达、认知雷达等多个方面;最后探讨了压缩感知成像雷达走向实用化所面临的若干挑战，并提出后续发展的相关建议。

针对倾斜摄影大数据三维重建的需求，对增量式运动恢复结构（SFM）系统进行研究，对传统的SFM系统进行改造。设计并实现了一套高效鲁棒的线性增量式三维重建系统，解决传统增量式三维重建系统效率低、无法适应大数据等不足，为大数据的三维重建提供一套完整的解决方案。

岸舰通信作为舰艇编队与陆基指挥所通信的重要手段，保持通信畅通是十分关键的。针对电离层随机变化影响通信畅通区仿真的问题，以战时通信使用频率最高的一跳反射为例，进行了可视化仿真。首先基于工程中常见的电离层模型建立了反射高度的计算模型，提出了有无干扰条件下岸舰通信畅通区计算模型、数据采样和可视化方法，并且基于仿真平台进行了仿真。从实现效果来看，能够满足仿真要求，并且更加直观形象地展现通信状态，为装备的部署和工作参数选择提供方法。

根据激光引偏干扰设备的工作原理和作战模式，设计了一种激光引偏干扰效果评估仿真试验系统。该系统能够真实地模拟激光半主动制导威胁，可配合激光引偏干扰设备完成干扰效果评估试验，对激光引偏干扰效果进行评估，为评价激光引偏干扰设备的干扰能力提供依据。

调频连续波圆周合成孔径雷达（FMCW CSAR）波数域成像算法中大孔径成像会导致目标散射系数发生变化，从而不能聚焦成像。针对此问题，提出了子孔径FMCW CSAR快速圆卷积成像算法，并利用非均匀傅里叶变换代替插值以提高成像效率。同时分析了FMCW CSAR多普勒历程，对子孔径划分原则进行了理论推导，给出了满足子孔径选取的表达式，通过仿真分析验证该算法能够有效避免波数域算法与子孔径难以结合的问题，结果表明,在该孔径内能较好地成像，而超过该子孔径范围，难以实现良好的聚焦成像。

Qball2四旋翼飞行器偏航角的转动由反扭力提供，相较由升力提供动力的俯仰角和滚转角来说更容易出现转速饱和的情况，并且模型具有参数不确定、强耦合、易受外部干扰等特点。针对上述问题采用一种基于误差补偿的线性自抗扰控制(LADRC)算法对偏航姿态进行控制，LADRC算法具有不基于模型、抗扰能力强、参数整定简单等优点。基于误差补偿的抗饱和方案结构简单、灵活度高、抗饱和性能好。仿真和Qball2平台实验结果表明:所设计的控制器能较好地解决偏航角转速饱和的问题，提高了系统的动态性能和稳态性能。

针对不可交换性误差一般采用多子样旋转矢量法对其进行补偿，但传统多子样旋转矢量法在大半锥角或者其他更为复杂的角运动条件下,性能会有所退化，新出现的多子样四元数算法和方向余弦算法没有显式地考虑不可交换性误差，直接求解姿态微分方程。为了综合比较这些算法的性能，在圆锥运动和大角度机动条件下对其进行仿真分析，采用理想和非理想采样两种数据条件，同时变换不同的采样频率，并比较了算法的计算负担。结果表明，在理想条件下，新算法的周期性误差小于旋转矢量法,且子样数的增加使新算法精度明显提高；对比理想与非理想采样两种情况，算法精度相差4~5个数量级。3种算法各有优缺点，需要对惯性器件数据进行充分补偿才能完全发挥算法的精度潜力。

传统被动相干定位系统(PCLS)利用固定的观测站和外辐射源(IO)实现对目标的跟踪，而这种体制无法应用于真实的海战场环境。针对这种不足，提出了一种基于多个机动观测站和单一机动IO的PCLS目标跟踪模型。针对仅利用到达时间(TOA)的PCLS目标状态估计精度不足的问题，该模型以TOA和多普勒频率的联合测量信息为目标观测量，以信号到达角(AOA)为IO观测量，实现对目标和IO的同时跟踪。仿真结果证明了模型的有效性。

针对线性混叠信号中独立源的盲提取问题，提出一种基于鲸鱼优化和主成分分析的有序盲提取算法。该算法以信号峰度绝对值大小作为目标函数，利用鲸鱼优化算法计算抽取向量，同时利用主成分分析对混合信号降维，去除混合信号中存在的关于已提取信号的成分，从而按照源信号峰度顺序进行盲提取。仿真实验表明，提出的算法对盲信号提取是有效的，而且提取精度是较高的，有一定的实际应用价值。

提出了一种包含在线采样、离线学习两个阶段的基于数据驱动的迭代自适应动态规划(ADP)算法，仅通过在线数据，解决输入约束的连续未知模型的非线性系统的H∞控制问题。通过策略迭代(PI）和迭代强化学习(IRL)方法推导出无模型(HJI)方程。构建3个神经网络，在线采集系统数据结束后，利用离线学习方法，近似求解无模型HJI方程，进而得到值函数、控制策略和扰动策略，神经网络的未知参数通过最小二乘方法求解。仿真结果验证了算法的可行性。

主要对预警机引导现代战机进行单机多目标攻击的方案决策问题进行研究，分析了由预警机进行决策和引导的优势，给出了决策路线和求解方法。在对目标进行威胁和价值评估的基础上，首先确定首攻目标和剩余各目标权重，然后构建占位决策目标函数，再根据占位决策结果求解最优攻击航线。仿真算例表明，所提方法可充分发挥预警机的情报优势，引导战斗机隐蔽接敌，以优势占位捕获、打击多个目标，尤其是在目标分散距离较远的情况下。

隐蔽故障概率计算对初始适航系统安全性评估结果会产生重大影响,其计算模型具有复杂多样的特性，如何对这些模型的安全性进行审查，成为型号研制和适航审定中的一个关键问题。分析隐蔽故障计算的影响因素，提出计算模型的审定要素和要点，并结合当前普遍应用的工程方法以及计算模型进行评估，发现安全性问题，可有效促进型号安全性水平。

提出了一种基于多载频时间调制频偏的时空可控点聚焦频率分集阵列天线。首先，实现对动目标的跟踪，在频偏中引入一个时间补偿因子,以避免可能出现的频率奇异性，使得连续频率调制的持续时间远大于周期调制的持续时间；然后,根据目标实时位置计算频偏，实现目标在运动全程中保持波束聚焦于目标点处；最后,通过运动目标跟踪的仿真算例验证了方法的有效性。

多无人机目标跟踪是最近几年研究的热点和重点问题。针对多无人机组成的有向图网络，构建了多无人机目标跟踪的模型，采用分布式融合处理的方法。基于多无人机目标估计的分布式无迹信息滤波，以定理形式推导证明了基于有向图网络的加权平均一致性算法，提出两种加权矩阵的设计方法，基于此构建了分布式无迹信息滤波一致性算法的问题求解框架。仿真分析表明，基于有向图网络的一致性算法能够在不同网络拓扑环境下很好地跟踪目标，具有很好的估计精度和鲁棒性，能够提高多无人机融合估计性能。

高精度的电波折射误差修正是提高雷达探测精度的关键因素之一，而雷达电波射线上大气折射率的准确性又对电波折射修正精度具有很大影响。针对目前大气折射率的线性插值方法引起电波射线上折射率出现较大误差情形，根据大气折射率变化规律，提出了分段大气插值方法，即第一段大气采用线性插值方法，第二段大气采用指数插值方法。利用大气折射率实际探测数据对线性插值和分段插值两种方法得到的电波射线上折射率进行比较，证明了分段插值方法具有较高的精度；利用两种方法得到的大气折射率进行电波折射误差计算，经与雷达实际测量数据比较，证明了分段大气插值方法可有效地提高电波折射修正精度，进而可确保雷达的高精度探测。

相比于传统机载相控阵雷达，机载发射子孔径-多输入多输出（TS-MIMO）雷达的空域自由度成倍扩大，采用空时自适应处理（STAP）时所需训练样本也显著增长，因此性能在实际非均匀杂波环境下急剧下降，导致慢速运动目标无法检测。不同于传统STAP方法，提出了一种基于空时二维稀疏超分辨谱估计的慢速运动目标检测方法。该方法采用稀疏贝叶斯学习算法直接对待检测距离门数据进行空时二维谱估计，然后再基于雷达先验参数将空时二维超分辨谱中主要杂波分量置零，最后在角-多普勒域进行常规恒虚警处理的检测目标。所提方法无需训练样本，因此可显著提升机载TS-MIMO雷达在实际应用中的慢速运动目标检测能力。仿真实验验证了所提方法的有效性。

针对步进加速退化试验中具有性能退化趋势的随机退化设备，采用非线性Wiener过程，建立与设备退化特征相符的步进加速退化模型；采用极大似然估计(MLE)法，求解出先验参数估计值；利用目标设备当前监测数据，基于贝叶斯方法更新随机系数后验分布；利用全概率公式，推导考虑随机系数估计不确定性的设备剩余寿命分布；通过算例分析验证了所提方法的正确性和优势。

全局快门在对地观测的超光谱成像、测绘及星敏应用中具有优势，但应用效果也依赖于高信噪比。针对CMOS成像特点，设计了可进行拉灌电流的低压基准源电路，基于低热光学变形的焦面电子学，提出上电初始态不定的多通道串行数据接收方法；针对全局快门所特有的寄生光灵敏度影响，采用分行统计中间行为基准的多点拟合校正方法；按照EMVA1288标准，将前照式CMOS成像系统与制冷背照式EMCCD进行了测试，校正前后单幅图像的标准差分别为3.37和0.42，最大信噪比为123.37，EMCCD的最大信噪比为359.43。结果表明，该校正方法可有效减弱全局快门的固定图形噪声，面阵CMOS在全局快门方式下的信噪比与EMCCD相比还有较大差距。

拼接光窗在气动保形、电磁隐身、大尺寸等方面均具有较好的性能，但由于子光窗间状态不一致，导致各区域入射波前分离并产生附加光程差，系统点扩散函数(PSF)随之退化，从而使得成像图像模糊，因此,分析拼接光窗对成像质量的影响对于高性能机载光电探测系统的开发十分必要。通过图像数值仿真，对拼接光窗影响光学成像的因素逐一进行分析并确定图像特征和形成原因。同时给出了一个设计实例，对合理确定子光窗加工精度和面形精度的方法进行说明。

针对油动四旋翼欠驱动、时变环境误差大、高度非线性等问题，为得到更加精准的控制量，提出了基于自适应积分反步法与混合滤波算法相结合的控制算法，并将此算法应用到振动噪声大的油动四旋翼无人机的控制系统中。在相同的仿真条件下与积分反步法进行比较试验，结果表明，应用自适应积分反步法与混合滤波算法相结合的控制算法的无人机对较强的噪声干扰具有一定的鲁棒性，能使四旋翼稳定悬停，控制效果较为理想。

针对现有的盲波束形成方法在采用级联模式时存在的结构复杂的问题和在采用并联模式时系统的稳定性较差的问题，在时频分析的基础上利用能量的定向积累作用获得频率轴的截距与信号的一维线性分布关系，然后根据二阶差分运算确定导向矢量的不确定集，最后由二阶锥规划约束精确地估计导向矢量并利用Capon波束形成方法实现多目标盲波束的并行输出。理论分析及实验结果表明，该方法较之现有方法计算量较小，可精确估计出导向矢量并形成波束，实现对期望信号的接收，干扰信号的抑制。

针对头盔瞄准线快速、精准测量的要求，研究一种全新的综合瞄准线测量方法。在电磁瞄准线测量基础上，增加微惯性测量技术，实现头部姿态的高精度、快速、实时测量。通过卡尔曼滤波算法以及微惯性器件零偏估计，将电磁和惯性测量技术融合在一起进行综合瞄准线测量。根据瞄准线测量原理建立有效的数学模型，并用实物搭建实验平台进行测试和验证。实验结果表明，惯性和电磁综合瞄准线测量技术可以快速、有效地计算出高精度瞄准线。