针对起伏地形环境下紫外光非直视通信路径损耗大、站点选址难的问题,提出了基于数字高程模型(DEM)的紫外光非直视传输的最佳收、发仰角求解方法。依托紫外光非直视单次散射模型,研究了路径损耗与收、发仰角之间的关系。针对不同地形原始DEM数据,通过插值提高分辨率,并提出了切线传输方案。采用顺序遍历法对收、发端位置及仰角变化对通信系统路径损耗的影响进行了研究。仿真结果表明,路径损耗在[10°,80°]收、发仰角区间内为增函数。在使用反距离加权插值法提高数据分辨率后,路径损耗值相较原始数据分别降低了0.014 dB、0.043 dB和0.385 dB。当按切线传输方案布设时,通信系统路径损耗值最小,设计的仿真程序可为收、发端站点科学布设提供支持。

基于对局迭代对多无人机协同空战博弈决策问题进行了研究。首先, 根据敌我双方作战态势和效能参数信息, 利用矩阵对策法建立敌我双方对抗支付博弈模型, 得到支付矩阵;然后, 根据混合策略纳什均衡的定义及其推导过程给出了使用对局迭代求解空战博弈混合策略纳什均衡的方法与求解步骤;最后, 通过仿真实例验证了该方法的可行性及有效性, 为解决多无人机空战策略问题提供了有价值的参考。

提出一种改进自适应粒子群算法并将其应用于大气光学湍流廓线模式的拟合研究。为提高粒子群算法的寻优速度，避免陷入局部最优，提出一种改进的自适应粒子群算法。采用当前粒子与全局最优位置的距离来调控惯性权重系数，进行非线性自适应变化；采取对称线性变化思想设计自我学习因子和社会学习因子，实现了各阶段寻优重点的自适应改变。把改进的自适应粒子群算法引入到求解阿里地区广义Hufnagel-Valley湍流模式中，拟合得到该地区早晚和四季的湍流模式廓线。仿真表明，本文算法的判定系数均在0.997以上，这与探空获得的统计平均廓线保持一致。对比其他自适应粒子群算法，本文算法的收敛精度基本一致但速度更快。本研究为基于Hufnagel-Valley湍流廓线模式拟合提供了新方法。

针对移动机器人的室内精确定位问题，设计了基于可信度的自适应联邦滤波定位方法。首先，根据移动机器人和室内环境特点，设计了一个多传感器定位系统，并对传感器进行了具体配置。为处理多传感器数据，引入联邦滤波器，并对各子滤波器进行具体设计, 在此基础上对测量数据进行融合，从而获取移动机器人的位姿估计。然后，基于具体传感器特性，根据模糊推理给出了相应传感器测量数据的可信度因子, 同时，基于可信度因子，设计了联邦滤波器的自适应融合算法，并给出了室内移动机器人的定位结果。最后，通过仿真分析验证了所设计定位算法的有效性。

为了验证数字脉冲间隔调制(DPIM)在紫外光通信中应用的可行性, 设计了基于FPGA的DPIM调制和解调系统。调制过程在锁存器的控制下, 将串并转换后的数据输入比较器, 并与计数值相比较产生DPIM调制信号; 在解调端, 利用计数器检测相邻光脉冲间的空时隙数, 在锁存器的控制下, 恢复得到原始数据。以16-DPIM为例, 随机输入一组串行二进制数据, 经过调制系统得到了16-DPIM信号; 同样随机输入一个16-DPIM调制信号, 通过解调系统恢复得到了原始数据。并在此基础上提出了一种新型的双幅度、定长DPIM调制方式, 能更好地弥补DPIM符号长度不固定的缺陷。

针对非线性系统存在建模误差和外界干扰等不确定因素问题，提出一种基于滑模干扰观测器在线补偿的非线性动态逆控制方法。通过设计滑模干扰观测器，对不确定因素进行估计，将滑模干扰观测器的输出用以设计新的补偿控制律，与动态逆方法相结合来消除不确定因素的影响。以Herbst机动过程为例进行飞行仿真，并与单纯采用非线性动态逆方法的控制性能进行对比。仿真表明，系统能较好地跟踪姿态角指令，有良好的鲁棒性。

针对数字脉冲间隔调制(DPIM)存在的问题和性能方面的不足，提出了一种新型的双幅度定长脉冲间隔调制(DAFDPIM)方式，对其调制结构进行了详细阐述，讨论了发射功率、带宽需求、传输容量和差错性能等问题，并与其他几种DPIM 的改进方式进行了仿真对比。理论分析和仿真结果表明：这种新型的DAFDPIM 方式能实现性能方面较好的平衡，并解决了DPIM 符号长度不固定的问题，在无线光通信系统中具有一定的应用前景。

任务分配是多无人机协同控制的重要内容。建立了多机协同多目标攻击排序的数学模型、并提出基于满意决策的攻击分配算法, 根据参与目标分配的每架无人机完成任务的预估效益和预估代价提出满意集, 建立拒绝函数和选择函数从而获得满意分配结果, 最后在Matlab环境下进行了数值仿真。仿真结果表明, 所研究的基于满意决策的多无人机协同攻击的目标分配方法是有效的。

针对运用欧拉角建立的垂直发射拦截导弹初始转弯阶段运动学方程存在奇异点的特点, 通过忽略空气动力的作用, 在仅考虑燃气舵的作用下,采用四元数法建立了垂直发射拦截导弹的非线性数学模型。考虑到系统模型存在着非线性、不确定性、参数大摄动和忽略空气动力产生的未知外部扰动, 利用自抗扰控制器(ADRC)不依赖精确的数学模型,并且可以动态补偿系统模型不确定和外部干扰的特点, 设计了一种基于四元数的自抗扰姿态控制器。仿真结果表明, 所设计的自抗扰姿态控制器具有良好的动态特性和强鲁棒性。

针对具有类反斜线回滞输入的近空间飞行器系统，进行滑模控制律的设计，以消除回滞特性对系统的影响。首先，通过对类反斜线回滞特性的分析，将其分解为一线性部分和一上界已知的未知非线性部分；然后，通过给定的期望轨迹，设计滑模控制律来消除回滞特性对系统的影响，使得系统的输出跟踪期望轨迹，并利用Lyapunov定理证明系统的稳定性；最后，将所设计的控制律应用于近空间飞行器的姿态控制上，给出了具有类反斜线回滞的近空间飞行器滑模控制律。仿真结果表明，所设计的控制律是有效的。