临近空间飞行器侧喷射流干扰效应对目标红外辐射特性规律影响受到广泛关注。文中以典型锥柱裙飞行器为研究对象，预测飞行器典型飞行工况（20 km@5 Ma）不同攻角下的绕流场、侧喷流和壁面温度，结合窄谱带模型处理高温气体辐射物性参数，采用视在光线法求解辐射传输方程，分析攻角对侧喷流的复燃及目标在不同谱带和不同观测角度下红外辐射特性的影响。结果表明：随着攻角由负转正射流复燃程度降低，α=10°较α=－10°偏低176%；侧喷流在2.7 μm和4.3 μm两个特征峰值波段辐射显著，其他波段内目标辐射主要来源于本体；目标辐射强度在俯视观测角度下随攻角由负转正而减小，在侧视观测角度下攻角出现引起辐射强度降低，α=±10°较α=0°偏低6.8%。该研究可为临近空间飞行器侧喷射流相关的目标特性识别提供理论参考。

为了实现复杂环境下航空零件孔特征的高效高精度检测，提出了一种集成视觉显著性和群决策的检测方法。在经典FT显著性检测算法中引入图像增强步骤，并为每个像素赋予以最大显著区域中心为参考的权重，使用改进后的方法对图像进行孔区域分割。设计具有多尺度多结构元素的新型数学形态学边缘检测算法，结合轮廓细化算法对孔区域进行轮廓提取。最后，利用Meanshift算法寻找轮廓点的圆心位置，建立新的基于群决策的圆半径计算模型，获得孔特征的关键几何参数。结果表明：改进的视觉显著性特征检测算法能够生成更加突显孔特征的全分辨率显著图；新型数学形态学边缘检测算法能获得简化且可靠的轮廓点；该方法在不均匀光照、各类孔缺陷和孔内壁干扰等条件下均显示出较好的稳定性；即使在噪声密度高达30%时仍能成功完成孔检测，且圆心坐标和半径的误差均小于0.012 mm；平均检测时间仅为0.236 s。该方法能够在复杂环境下对航空零件孔特征进行准确、稳定的检测。

飞行中段高速飞行器红外辐射特性是对其进行红外探测、识别及跟踪的基础。飞行中段高速飞行器红外辐射与表面温度密切相关，而飞行器表面温度又与上升段气动加热、空间环境热辐射、防热材料结构等有关，特别是上升段气动加热对飞行中段飞行器红外辐射的影响不容忽视。为获得复杂环境背景下高速飞行器在飞行中段的红外辐射，综合考虑上升段气动加热、环境辐射加热、表面辐射散热和结构热传导等主要因素影响，采用气动热工程计算模型、空间辐射加热、一维多层热传导计算方法，建立了高速飞行器红外辐射分析技术，实现了气动加热、环境辐射加热、自身辐射散热、结构热传导等多种主要因素影响下的高速飞行器飞行中段温度场和红外辐射分析。结果表明：上升段的气动加热会对飞行中段的高速飞行器红外辐射产生较大影响；在飞行中段，飞行器在长波8~12 μm波段的红外辐射强度明显大于在中波3~5 μm波段的红外辐射强度，选择8~12 μm波段更有利于对飞行中段高速飞行器的探测。

实时准确获取飞机尾涡的特征参数信息，将有利于在保持机场基础设施的情形下进一步提升机场吞吐量。相干多普勒激光雷达作为飞机尾涡的有效探测手段，可提供其位置与强度信息。针对飞机尾涡特征反演算法在近地面环境下出现的误识别及定位精度下降问题，通过采用区域聚焦的方法减少背景环境对识别精度的影响，并引入尾涡的旋转特征、对反演结果检验，以此提高结果的可靠性。针对扫描中尾涡的移动、扭曲或数据缺失引起的强度评估不准问题，通过尾涡速度分布校正和理想化飞机尾涡模型校正两步来提高强度反演精度。经成都双流国际机场观测数据验证，该优化算法的正确识别率提高2.8%，漏报率下降2.7%，虚警率下降20.86%。