针对传统的悬臂梁振动抑制系统建立动力学方程的复杂性和精确性不高等缺点, 该文提出利用多物理场耦合仿真软件搭建悬臂梁系统作为被控对象, 通过设计比例、积分、微分(PID)算法在Simulink中建立控制器模型, 对悬臂结构进行振动控制联合仿真。由于结构具有未知性,因而传统控制器PID参数的选取常需根据经验进行试凑来确定。通过提出遗传算法优化PID参数的模型, 从而实现参数在线优化实时控制压电悬臂梁振动, 仿真和实验均验证了该模型的有效性。此外还通过改变压电执行器在悬臂梁不同应力处的位置进行了振动抑制的仿真与实验。结果表明, 该算法模型具有很好的鲁棒性, 在不同位置处均可获得最佳的PID整定参数, 实现振动抑制最佳效果。

为了减小原子重力仪的体积来提高其实用性，基于电光相位调制器的拉曼光是一个很有吸引力的方案。但是会因此产生额外的激光边带，对绝对重力测量带来很大影响。为了保证绝对重力测量准确度，针对贡献最大的拉曼光多余边带效应，通过理论模型与调制实验相结合的方式，实现其对重力测量影响的优化与评估。实验结果证明了多余边带效应评估方法的准确性，并将其不确定度评估至20 μGal。

为了满足陆战场识别、民用目标监视等军民多用途应用中目标行为预测需求，需要基于目标位置、运动状态等信息进行推理，实现目标机动意图的有效判断。针对目标原始地理位置无法提供语义信息问题，采用模糊 隶属理论构建道路网格模型，对目标的位置语义特征进行提取，并基于 K最近邻法克服位置误差可能导致的位置语义错误；在位置语义建模基础上，利用隐马尔可夫模型 (HMM)，对目标的机动意图进行推理。最后结合机场 场面监视的应用，通过仿真验证了采用位置语义建模和 K最近邻方法后的行为推理相较于一般隐马尔可夫推理的准确性改善。

针对空间快响相机多通道、宽测温范围的温度数据快速精确采集要求, 分析了温度数据采集电路中NTC热敏电阻的非线性特性, 总结了热敏电阻非线性传感特性的补偿方法, 并以航天热控设计中MF501型NTC热敏电阻为例, 提出一种在卡尔曼滤波方法下的基于电压-温度采集数据的有理式回归模型, 并通过Matlab编程运算, 对一类基于电压-温度数据的回归模型进行仿真分析与性能参数对比。实验表明: 在-10~+50 ℃温度范围内, 应用最优回归模型补偿后的温度采集精度为0.134 0 ℃, 内存占用量为56字节, 综合性能优于传统的数据采集处理方法, 通用性强、使用方便, 可以在保证低资源占用量的条件下有效提高温度数据的采集精度和测量范围。

转台在遥感测试领域中有着广泛的应用, 同时对其控制效果的要求也越来越高, 尤其对于低速大惯量转台的控制。针对由于转动惯量估计不准、扰动模型不确定等因素造成系统模型不能被准确描述, 经典状态观测器无法准确观测出系统状态的问题, 提出了不依赖于精确系统模型的扩张状态观测器来跟踪反馈系统中不确定因素的作用量。首先对扩张状态观测器进行了分析和设计, 构建了非线性PID控制器的仿真结构框图, 并将系统在Simulink下进行了仿真模拟。试验结果表明, 该方法使转台低速稳速精度相对于传统PID控制提高了8. 6%, 跟踪误差下降为原来的13. 3%, 有效提高了低速大转矩转台控制系统的性能。

为了满足复杂战场环境的目标身份识别需求, 需要将多种传感器的识别信息进行融合, 实现有效的身份判断。该文从传感器的基本信度评价和稳定性2个方面对识别证据进行可靠性评估, 反映传感器工作机制、目标分布和配准关联为识别证据引入的不确定性；结合证据的可靠性与冲突情况, 动态选择D-S证据的融合结构, 降低冲突证据对融合结果的不利影响, 并进行历史识别证据溯源, 有效整合时间上离散的多个证据, 排除不独立证据造成的误识别。最后通过仿真验证了方法的有效性。

分析了已有图像配准算法在遥感图像拼接配准方面面临的问题。根据空间相机TDICCD交错拼接的成像特点，提出了一种基于同名点轨迹追踪的成像拼接配准模型。通过建立辅助空间坐标系下的中心投影共线方程，将像点、摄像中心、景物点建立严谨的数学关系，可精确实现对同名像点在像面上的轨迹追踪。结合TDICCD在像面上的位置约束，计算图像上同名像对的纵向偏差像元数和横向偏差像元数。最后结合相机在轨所成条带图像和卫星辅助数据进行分析，选取多组像点进行配准，同名像对配准误差小于1 pixel，经验证模型算法可行。相比传统的遥感图像配准算法，该方法不需要已知图像内容，为一种严格的几何意义上的配准，具有很强的适应性和预测性，已应用在型号相机的地面复算，易移植应用于其他类型空间相机的图像配准与拼接。

为了实现无遮拦、宽谱段、动态的局部高分辨成像, 设计了一种局部高分辨率的离轴主动反射变焦系统。该系统将离轴主动反射式变焦理论和局部动态高分辨率成像理论相结合, 实现了宽谱段范围内不同焦距处的动态局部高分辨成像。采用曲率半径可变的变形镜实现变焦, 避免了传统机械变焦中复杂的机械运动控制, 减轻了系统体积和重量并有效地保证了系统的宽谱段和大视场; 通过对变形镜面形的控制, 在不同焦距处实现了全视场内任意感兴趣区域的局部高分辨成像, 降低了数据传输量; 而采用无色差的反射式系统则克服了传统透射式及折反射式系统只能实现单色局部高分辨成像的缺点。经过优化设计,系统在可见光范围内成像, 焦距f′为75 mm(视场角FOV为x: 0°~0.5°, y: 3°~10°)~150 mm(FOV为x: 0°~0.5°, y: 1.7°~5°), F/#为7~14。理论和仿真分析表明, 系统在各焦距处感兴趣区域内的成像质量均可达到衍射极限, 实现了全视场内任意区域动态局部高分辨的成像效果。

以视频压缩标准H.264联合开发模型(JM)中的运动估计算法UMHexagonS为基础, 提出了一个新的快速整像素运动估计算法来改进压缩编码性能。在起始搜索点预测部分, 提出了新的预测运动矢量(MV)检测顺序, 以提高起始搜索点的准确度; 在全局搜索部分提出了自适应全局搜索方法, 根据准确度最高的两个预测MV之间的关系, 适当跳过非对称十字型模板搜索和非均匀多重六边形模板搜索, 并通过对不同序列的测试, 验证了判断准则的可行性与准确性。根据实际序列中最佳MV相对起始点的分布, 提出了改进5×5搜索。另外, 增加了针对子宏块的提前终止策略, 在不增加额外运算量的前提下, 进一步减少了运动估计开销。实验结果表明, 相对UMHexagonS算法, 提出的改进算法使搜索点总数平均减小了83.80%, 信噪比平均下降了0.021 dB, 或输出码率等效增加了0.46%。该算法有效降低了运动估计的运算量, 而只带来了很小的编码性能下降, 且对不同运动强度的视频序列具有均匀的算法效果。