测试点优化选择是复杂装备测试性设计的重要环节, 本文提出一种用于解决测试点优化选择问题的离散萤火虫算法(DFA)。首先建立了测试点优化选择问题的数学模型, 接着对传统的萤火虫算法(FA)进行了离散化改进, 给出了离散化萤火虫算法的实施步骤, 并分析了不同的吸引度函数和二值化函数(sigmoid和tanh函数)对算法结果的影响。最后针对5个不同规模的实际系统验证了离散萤火虫算法的有效性, 并与粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)等传统的元启发式搜索算法的计算性能进行了比较分析。结果显示: 在满足系统要求的故障检测率和故障隔离率的前提下, 利用本文提出的离散萤火虫算法得到的5个系统测试代价最优值分别比PSO算法和GA算法平均降低了10.1%和14.6%。实验结果表明: 离散萤火虫算法能快速收敛到更高质量的全局最优解, 避免过早收敛而陷入局部最优值, 对于解决大型复杂装备的测试点优化选择问题具有很好的应用前景。

为了提高机动车载跟瞄发射系统的瞄准精度，提出在其发射光路中引入快速反射镜来修正发射激光的方向。研究了快速反射镜激光指向修正量和粗红外跟踪脱靶量以及反射镜空间实时绝对角度的关系，结合激光发射光路和红外跟踪光路的结构特点，提出了将船摇坐标变换理论应用到快速反射镜激光指向修正量的解算中。建立了快速反射镜激光指向修正量与粗红外跟踪、快速反射镜空间位置的关系，并通过MATLAB编写了M函数，建立了SIMLINK仿真模型。基于仿真模型得出了激光指向修正量与快速反射镜转角的关系数据以及在快速反射镜工作范围(± 6′)内的简化公式。试验结果表明: 该解算算法正确，解算精度较高，最大静态解算误差为2.9″; 载车在三级公路上以20 km/h的速度跑车时，激光指向的控制精度为方位角11.65″、俯仰角15.38″，均满足项目指标要求。

针对基于DSP的高功率TEA CO2激光器控制系统直接利用DSP F2812内置A/D转换器(ADC)进行模拟量采样时存在转换误差较大, 且模拟量易受电磁干扰等问题, 从硬件和软件两个角度提出了校正DSP2812内置ADC的方法。硬件上采用硬件模拟滤波和隔离等手段对输入的模拟量进行处理; 软件校正则通过将两路给定的参考电压值送入DSP F2812内置A/D转换器的两个转换通道, 计算出ADC的偏置误差和增益误差, 以此误差对其它通道A/D转换器进行校正。最后, 实验分析了参考电压和A/D采样时钟频率对A/D转换精度的影响。结果表明, 提出的方法能有效地提高A/Ｄ转换器的精度, A/D转换误差达到±3 LSB, 特别是在对腔压值精度要求很高的0~12 000 Pa区段, A/D转换精度达±1 LSB, 可以保证TEA CO2激光器的可靠运行。

设计了一种新的图像注入系统来实现PC机仿真图像到红外处理系统的直接传输。首先，该系统利用USB2.0接收PC机对外场实测数据仿真得到的BMP格式文件,用FPGA控制由两个SDRAM组成的缓冲模块进行图像缓存，然后通过Camera Link接口传送出去。系统数据缓存采用乒乓操作，避免了数据处理时无法持续接收而丢失有效数据的现象。测试时用图像采集卡进行图像采集并显示。结果表明，该系统具有速度快、实时性好、稳定性高等特点，可替代光电跟瞄设备进行仿真训练及设备的动态检验。

为了抑制大功率TEA CO2激光器对其他电子设备的电磁干扰，在测量并分析激光器的近场电磁辐射特性的基础上，设计了电磁屏蔽方舱并进行了实验验证。根据大功率TEA CO2激光器的工作原理，分析了激光器工作过程中的主要电磁辐射源；结合电磁辐射理论与激光器的实际结构，确定了电磁辐射测试的主要部位为火花开关、主回路、激光器出光口处。分析测试结果，得到了激光器近场不同方位的主要辐射频率及辐射场特性，据此设计了屏蔽方舱，并在屏蔽方舱门处进行了屏蔽效能验证。结果表明：大功率TEA CO2激光器在近场区的电磁辐射源为磁场源，据此设计的屏蔽方舱其屏蔽效能整体达到40 dB以上，部分频率的屏蔽效能达到60 dB以上。

借助于三维实时视景仿真软件Vega的红外模块研究了自建模型的红外效应。介绍了红外仿真原理，给出了详细的红外仿真流程，并详细分析了仿真结果。根据项目对仿真精度的要求，提出了优化仿真过程的方法。结合Vega的底层映射机理提出更为精确的长波波段下的辐射量灰度映射关系，同时通过TMM的纹理材质映射关系改进，得到更为符合实际的材质反射率计算公式，并为仿真系统重建了传感器模型，使得仿真模型的辐射量偏差缩小为1.145%~3.358%。此外，初步探讨了仿真系统的校核、验证和确认技术(VV&A)，并对仿真过程做了全生命周期的可信性评估，为进一步研究仿真系统的可信性评估提供了参考。