针对具有强耦合性、严重非线性等特性的高超声速飞行器控制问题,提出了一种改进的自适应二阶滑模控制方法。首先,在高超声速飞行器纵向模型中加入不确定因素,建立了具有参数不确定性、模型不确定性以及干扰的控制模型；其次,在所建立模型的基础上,利用类二次型Lyapunov函数设计了基于super-twisting算法的二阶滑模自适应控制器；最后,仿真结果表明,对具有未知上界不确定性的系统,该方法设计的控制器较普通二阶滑模控制器,有更好的跟踪效果以及鲁棒性。

为了研究网络雷达对抗系统的检测性能,对网络雷达对抗系统3种配置模型的检测覆盖范围进行了研究。建立网络雷达对抗系统模型,根据基本雷达方程推导出网络雷达对抗系统在有源模式下的覆盖范围的边界方程,并对3种配置模型的全向搜索有源覆盖范围进行仿真。由仿真结果可得,相邻的检测单元距离决定了在一定信噪比条件下系统的覆盖范围边界,间隔距离较远的检测单元的覆盖范围则是取得分集效应的基础,故网络雷达对抗系统进行配置时,应在配置区域尽量均匀分布。仿真结果证明了所提方法的可行性。

建立高准确率、智能化的机载实时诊断模型是提高**装备系统可靠性和安全性的核心问题,针对目前已有诊断模型开发方法的局限性,提出了新的机载诊断模型开发方法。采用图形化建模方法,以系统或机载设备数据为基础,说明了模型开发的数据准备、系统模型提取、故障特征矩阵构建、诊断推理等方面的实现过程,并以某装备燃油箱的诊断模型开发过程和诊断结果为例,验证了基于系统数据分析的机载实时诊断模型的高检测率、高隔离率和准确率。

光学相控阵技术具有扫描速度快、扫描精度高以及灵敏度高等优点,但是栅瓣的存在很大程度上限制了它的特性。提出了一种优化的不等间距方法,用于光学相控阵的光束扫描控制,分析了不等元素间距的光学相控阵对栅瓣抑制的影响,其中,通过改进的粒子群优化算法优化相邻元素的间距,得到最小峰值旁瓣电平。对一维光学相控阵进行数据模拟,仿真结果表明,采用改进的粒子群优化算法优化元素分布可以很好地抑制栅瓣,峰值旁瓣电平(PSLL)可以降低至0.2以下。

结合以往主动声呐信号仿真对于目标构建较为简单、仿真回波与真实回波拟合度较低且数值积分计算量庞大、不利于复杂目标的实时预报的缺点,在构建海洋环境噪声、海洋混响模型的基础上整合亮点模型进行了舰船主动声呐回波信号仿真。经水池实验验证,与实验回波数据相比达到了预期效果,为声呐设备的测试改良提供了良好的借鉴和思路。

针对不同的捷联惯性基组合导航滤波算法在性能上存在较大差异,开展了捷联惯性基组合导航滤波算法的比较分析研究,通过分析不同滤波框架下,基于四元数姿态表达的两种典型组合导航滤波算法,阐述算法理论中的关键异同点。通过车载实测实验比较了基于欧拉角的间接法组合导航滤波和基于四元数的两种非线性组合导航滤波在估计精度、计算量等方面的优劣性,结果表明,基于欧拉角的间接法组合导航滤波精度较差但计算量小,而基于四元数的非线性组合滤波计算量较大、精度较高,该结果可为组合导航滤波的选取提供有益的参考。

目标跟踪是计算机视觉领域研究的热门话题,在实践中有着广泛的应用。主要针对三维单目标跟踪问题进行研究,考虑到三维目标检测已有较好表现,将通过视锥点云网络得到的三维目标检测结果与TLD目标跟踪算法相结合,并改进TLD算法的检测模块,构造了基于TLD的三维单目标跟踪算法,输入RGB-D图像序列,输出目标的三维跟踪结果。在KITTI数据集中测试结果表明该算法在三维目标跟踪上的可行性。

针对一类存在非匹配干扰和建模误差的高阶非线性系统,结合滤波反步控制方法,设计一种基于非线性干扰观测器的自适应反步非奇异终端滑模控制方案。首先,设计一种有限时间稳定的非线性干扰观测器,以此对非匹配干扰进行估计和补偿。采用反步控制处理高阶不确定非线性系统,结合动态面控制设计虚拟控制律,避免传统反步设计中存在的“微分爆炸”问题；第n步结合自适应控制和非线性干扰观测器,设计非奇异终端滑模控制律,消除建模误差和非匹配干扰对系统的影响。基于Lyapunov理论证明跟踪误差一致最终有界。仿真结果验证了所设计控制方案的有效性。

极坐标格式算法(PFA)在逆合成孔径雷达(ISAR)成像算法中主要运用插值算法来解决目标散射点越距离徙动问题,其插值方法的选择决定了成像效率和运算速度。提出了一种沿雷达视线插值的方法,建立了ISAR大转角目标几何模型,对其进行理论推导得到方位向的精确插值形式,并对因非均匀采样造成的形变进行方位重采样。仿真实验表明,相较于传统插值算法,该算法有着运算速度更快、聚焦性更好的优点。

为了有效解决图像融合中存在的光谱失真和空间细节信息缺失问题,提出一种基于改进引导滤波和量子遗传算法的图像融合方法。首先对多光谱图像进行上采样,并采用改进引导滤波对全色图像进行拟合处理,然后选用量子遗传算法对新的全色图像进行优化。依据小波变换法分别对多光谱图像和全色图像展开分解,选取高频部分进行加权平均融合,低频部分采用像素取大原则,最后通过小波逆变换得到融合图像。实验结果表明,改进方法能够有效提升图像的平均梯度、信息熵等指标,使得融合图像的光谱失真现象得到改善,边缘细节信息得到增强,视觉效果良好。

导弹制导控制一体化技术是将制导系统和控制系统综合进行设计,可以充分发挥导弹的整体性能,提高命中精度。为了加强毁伤效果,考虑落角约束是一体化设计中的热点研究问题。针对倾斜转弯导弹,首先,建立了导弹运动模型和弹目相对运动模型,这是一体化研究的基础；随后,对现有研究方法进行分类和归纳；最后,梳理了目前制导控制一体化研究存在的问题以及发展趋势。

为适应未来战斗机作战模式对**控制管理的需求,对机载悬挂物管理系统的技术发展进行了研究,提出了新一代机载悬挂物管理系统的技术特点及发展趋势。分析了飞机与悬挂物的互连关系,给出了分层设计方法。对通用**接口、智能化的高安全性**控制管理、异平台**协调控制管理的关键技术进行了阐述,开拓了新一代悬挂物管理系统的设计思路。

与多个机载系统存在任务交联的特点以及平视显示系统等新技术的应用,给显示和机组告警系统的适航审定带来挑战。分析显示和机组告警系统的适航文件体系,给出审定基础、符合性方法确定原则,以及与其他系统的符合性验证交联关系,并从实际审查角度给出显示和机组告警系统的审定要素和评审要求。本研究可为民机机载显示和机组告警系统的适航审定与设计提供支持。

针对基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法中主瓣干扰对应的特征向量难以分辨的问题,提出一种基于子空间正交性的主瓣干扰抑制算法。该方法首先利用主瓣大致区域这一先验知识求出主瓣子空间;再将采样协方差矩阵进行特征分解,得到干扰对应的特征向量并逐一在主瓣子空间中进行正交性测试,筛选出主瓣干扰对应的特征向量；然后利用特征投影矩阵预处理抑制实际接收数据中的主瓣干扰成分；最后,通过协方差重构求解自适应权矢量去除旁瓣干扰。仿真实验结果表明,子空间正交性验证能够检测出多个主瓣干扰对应的特征向量,能够有效抑制多个主瓣干扰,避免了基于特征投影矩阵预处理和协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法仅能抑制单个主瓣干扰的问题。

旋转式惯导敏感点与载体坐标系原点不重合,自对准过程中存在角运动,从而引入杆臂效应误差。根据杆臂效应误差模型分析了旋转式惯导内杆臂对自对准的影响,针对这一问题提出了一种结合自对准流程的杆臂标定方法。该方案无需额外的标定流程,能方便地进行工程应用。测试试验结果表明,该方案能准确地标定出旋转式惯导的内杆臂,标定精度为1.1 mm；杆臂补偿后能明显提升自对准精度,方位对准精度提高了35%。

针对分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统设计的早期验证问题,分析了架构分析与设计语言(AADL)和DIMA架构特征,以项目架构设计实例为输入,对DIMA系统进行了架构和模块间通信建模。在此基础上,对实例中的处理器资源利用率、分区/任务的可调度性进行了分析,对模块间通信进行了模拟,验证了架构设计实例的可行性。

下滑信标(GS)利用镜像原理为精密进近过程中的飞机提供垂直引导信息,机场地形直接影响GS的垂直覆盖性能。首先研究4种类型GS的天线分配单元(ADU)、辐射场、调制度差(DDM)及角位移灵敏度,然后对比分析不同GS的波束弯曲能力(BBP),最后研究正坡(FSL)对下滑信标垂直覆盖性能的影响,提出相应的补偿方法。结合机场地形特点,可以为下滑信标类型选择、安装及调试提供理论依据。

陀螺罗经的航向误差与航向角和器件误差之间存在着非线性映射关系,利用航向误差关系提出了一种捷联陀螺罗经标定方法。该方法根据陀螺罗经的航向效应,在分析了罗经航向误差传播机理的基础上,对航向误差进行曲线拟合,建立航向角与航向误差的数学模型,根据航向误差关系完成对陀螺罗经的标定。实验数据表明: 所提标定方法能够有效减小航向误差,提高陀螺罗经的使用精度,具有实际应用价值。

为了修正无人机(UAV)捷联惯性导航系统的漂移,实现UAV组合导航系统的搭建,对UAV进近阶段组合导航方案的信息融合技术进行了研究,结合信息融合Kalman滤波法的基本概念,推导出用于修正捷联惯性导航系统漂移的激光测距仪、电子罗盘和高度表系统的模型,再对UAV组合导航信息融合子系统进行建模,构造基于间接参数估计的多速率Kalman滤波系统。通过Matlab搭建数学模型,实现对UAV组合导航信息融合系统的仿真,验证了信息融合方案的可行性。

针对传统的测试系统对导弹控制系统的完好性评估过于粗放的问题,提出利用隶属度函数将完好性状态等级细化。利用改进的D-S证据理论,有效地解决了在融合高冲突证据时出现错误的问题,将控制系统闭环模拟飞行测试的动、静态数据综合分析,得到模拟飞行过程中关键节点以及全过程的完好性状态等级,进而调整测试、维护周期。仿真验证了该方法的可行性。

随机抽样一致性(RANSAC)算法广泛应用于图像匹配领域,帮助图像匹配算法筛选并剔除误匹配点对,提高图像匹配的精度。经典的RANSAC算法存在计算数据量大、运算速度慢、样本适应性差等问题,无法满足图像匹配实时性和样本多变性的需求。针对以上问题,提出了一种基于自适应预检验和迭代阈值自适应相结合的改进RANSAC算法,并给出了具体的设计思路和工作原理。通过实验验证发现,该算法相比于经典的RANSAC算法,运算速度和样本适应性方面都有大幅提升。

飞机战伤抢修(ABDR)是损伤飞机“再生”的最佳途径,抢修时间估算是评定飞机战伤等级的一个重要依据,也是实施抢修的一个重要前提和条件。针对抢修时间估算涉及的影响因素多的特点,利用主成分分析法进行降维处理,将较多的抢修时间影响因素转换为较少的主成分,并重新解释新的主成分。建立抢修时间估算的多元线性回归模型,且通过遗传算法对回归参数进行优化。实例表明,利用主成分分析法可将12个影响因素降成6个新的主成分,有效减少了回归模型的输入数量,降低了模型的复杂度,且优化的回归模型估算抢修时间的误差较小,平均相对误差为12.82%。

与传统DMD数字显示相比,MEMS激光扫描显示具有高对比度、无背景光晕等优势,然而单根细激光束发光角度极小,需要进行扩展,同时消除激光相干引起的散斑,以提高显示性能。提出了将2DR-SPP用于随机微透镜阵列激光扫描显示扩展屏的结构设计,同时开发了激光直写热熔技术,实现了激光扫描显示屏的精确制作,最终获得发散角70°以上,均匀性70%以上,光能利用率90%以上的消散斑激光扫描显示扩展屏,可应用于机载和车载激光扫描显示系统。