基于空地轰炸的模式设计了无人作战飞机操控/自主攻击系统。该系统有智能化的自主决策能力、对复杂环境的适应力、较高的可靠性, 能合理地消除攻击过程中的瞄准偏差。借鉴模糊控制原理构建了操控导引系统, 将火力控制系统和飞行控制系统结合起来。仿真结果表明, 该系统可有效地完成轰炸任务。

针对空战火控技术现状, 结合对以载机为中心的全向攻击的分析, 认为对载机侧向/后向目标实施攻击将是未来空战的重要选择, 而且也将是对抗敌方从后向攻击的最直接手段, 因而, 侧向/后向攻击是未来机载**火控系统发展的必然趋势。提出了以载机为中心的全向攻击的导弹**火控系统关键技术。

针对捷联惯导系统初始对准精度问题, 提出了一种采用多普勒计程仪辅助捷联惯导系统进行初始对准的方法。分析了多普勒计程仪测速误差的形式, 建立了多普勒计程仪与捷联惯导系统的误差模型, 通过输出校正的方法修正多普勒计程仪的速度信息, 为惯导系统提供准确的载体速度信息, 采用卡尔曼滤波进行捷联惯导系统的精对准。并对舰船匀速直航状态时, 多普勒计程仪辅助捷联惯导系统的初始对准进行了仿真分析。理论分析与仿真结果表明: 该方案能有效地解决舰船的初始对准问题, 收敛速度较快, 而且具有较高的精度。

为减少激光制导**攻击过程中激光指示器的照射总时间, 研究了一种新的目标跟踪算法。激光制导**充分使用自身INS/GPS组合导航, 由卡尔曼滤波中的协方差判断**目标矢量的误差信息。算法应在任何时刻确保**能够在误差范围内命中目标。因此, 在飞行的每一时刻存在无法命中目标的最大误差极限。当误差即将超过极限时, **可以要求一个简短的目标激光照射。目标的激光量测方位信息可以改进**目标矢量估计, 也可以反馈到卡尔曼滤波中来改进惯性状态估计。仿真试验表明, 该算法能够在保证火力打击精度的前提下有效缩短激光照射时间, 降低照射单元风险。

由于成像过程中受外界环境影响以及成像系统自身固有特性, 红外图像不可避免地会产生大量噪声, 使成像系统直接获得的红外图像具有对比度低、信噪比低、边缘模糊等特点。因此, 想要对红外图像目标进行很好的识别, 必须对红外图像进行增强处理。提出了一种新的红外图像增强方法。该方法首先用中值滤波和均值滤波结合的方法对图像进行滤波, 再用改进的OTSU法分割图像, 接下来对分割后的前景和背景图像分别使用平台直方图均衡处理, 并在这种分割基础上确定需要锐化的图像边缘, 最后将处理后的前景和背景相加, 并和需强化的边缘图像加权融合得出增强图像。仿真结果表明, 所提方法对红外图像细节等综合因素的增强效果较好, 并有效可行。

为了能够完成机上实时**投放的规划, 生成攻击航路, 实现飞行、打击和退出的一体化设计, 提出了**投放规划的方法。以制导炸弹为例, 分析了**火力控制处理流程、战场威胁模型和航路规划模型, 设计了计算**投放关键点模型和退出航路规划的算法。仿真结果表明算法可行。

针对战斗机新的技术和战术特点, 建立了完备的战斗机空战效能评估指标体系。突出了战斗机的高机动性、强态势感知能力及优良的电子战能力, 并给出了运用解析法计算各指标的公式。在分析战斗机空战效能评估方法的基础上, 提出了一种基于S型曲线的参数可调的战斗机空战效能评估模型。将S型曲线中的一个参数作为可调参数, 大大增强了评估模型的灵活性。利用该模型对F-16C使用数据链前后及3种机型的空战效能进行仿真评估, 详细说明了可调参数的选取方法及该模型的应用。仿真结果表明, 该模型灵活、有效, 在评估过程简单可行的前提下增强了评估结果的可信度。

在单站无源定位系统中, UKF算法由于采用UT变换, 算法的性能虽然要优于EKF及衍生算法, 但是增加了计算量。为了减小UKF算法的计算量, 易于算法的实时实现, 提出了一种基于施密特正交变换的UKF滤波算法。该算法在遵循采样点选取准则的前提下, 对所选取的采样点进行施密特正交变换, 减少了采样点的数量。计算机仿真结果表明, 该算法在保证定位跟踪滤波精度的前提下减小了计算量, 提高了计算效率。

由于未来作战环境复杂, 红外探测技术发展面临严峻挑战, 而作为红外型**的核心--红外探测器, 正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。通过回顾相关产业军民两用融合情况和红外探测技术发展历程, 总结**发展对探测器新的要求, 以确立新一代探测器发展方向。在详细分析国外红外探测器发展历程和现状的基础上, 重点介绍了国外红外焦平面探测器的最新研制情况和成果, 包括非制冷红外探测器、制冷型红外探测器、红外双色探测器等, 并总结强调第三代红外探测器需要在控制成本的同时不断提高和改进红外焦平面探测系统的性能。最后概述了智能化红外焦平面阵列的发展情况。

随着大规模和超大规模集成电路的应用越来越广泛, 迫切需要提出新的测试方法。边界扫描测试技术解决了数字电路, 特别是超大规模集成电路的测试问题, 受到了人们越来越多的关注。概述了边界扫描测试技术的基本原理, 对边界扫描测试技术应用比较广泛的几个标准内容进行了对比和总结; 在测试算法方面, 阐述了当前国内外应用比较广泛的一些算法及其优缺点; 在应用领域方面, 分析了国内外取得的主要应用成果; 最后, 在总结当前研究现状的基础上, 预测了未来在新标准的研究、远程测试技术、测试方法集成等5个方面的发展趋势, 为国内同行业了解边界扫描技术的现状与未来发展提供借鉴。

针对多目标情况下雷达组网的误差配准问题, 提出了一种基于Kalman滤波和数据融合的系统偏差实时稳健估计方法。首先, 利用Kalman滤波的实时配准算法得到各个目标对雷达系统偏差的估计结果; 然后, 通过估计结果的实时融合进一步减小估计误差; 最终得到较高精度的实时系统偏差估计。仿真结果表明, 该算法可以有效地实现多目标情况下的实时误差配准。

为发挥空地导弹侵彻战斗部的威力, 提高目标毁伤效果, 引入了一种新制导律“弹道成型”制导律, 对导弹的末端落角进行约束。通过与比例导引和过重力补偿比例导引进行对比, 建立数学模型, 进行数字仿真, 分析了新制导律在增大导弹落角方面的优点。仿真结果表明, 在较低的平飞弹道约束条件下及过载要求范围内, “弹道成型”制导律能以期望的落角命中固定或机动的目标, 具有较大的工程实际应用价值。

利用单幅影像测量飞机的空间位置和姿态参数在飞行试验中有着广泛的应用。在经典摄影测量共线方程的基础上, 提出了一种新的基于单幅影像求解位置和姿态参数的方法。该方法回避了机身标志点在机体坐标系与世界坐标系中的“对应”性问题, 利用“架桥”--摄影坐标系, 使问题转化为机身标志点的像点坐标与机体坐标的对应运算关系。试验结果表明, 此算法正确有效, 在一些不适合安装多台摄像机的场合有着无法比拟的优势, 不但节省了人力和物力, 还提高了工作效率。

为了解决大型海上编队空中警戒力量(节点)的优化部署问题, 提出了一种基于作战区、警戒区、威胁区划分的部署模型。首先, 分析了大型海上编队空中警戒力量的预警区和作战区的划分规则, 建立了程序处理坐标系; 然后定量研究了基于作战区域划分的可部署度矩阵、基于警戒区域和威胁区域划分的重要度矩阵及基于节点协同探测的协同度矩阵, 建立了节点优化部署模型; 最后对模型进行了求解计算。仿真结果表明: 所建模型具有较强适用性, 能够实现对不同数量节点的部署, 可以自动生成合理、高效的优化部署方案。

扩展传播算子(EPM)算法是首先对数据进行扩展, 再利用传播算子(PM)方法进行测向的一种算法, 该算法充分利用了非圆信号的特点, 分辨力和估计精度优于未充分利用非圆信号信息的经典高分辨算法。但是在实际信号测向中, 由于阵元位置误差的存在, 算法的估计性能会受到一定的影响。因此提出一种基于内插阵列变换的扩展传播算子(VIA-EPM)算法, 该算法利用真实阵列流型与虚拟阵列流型之间的变换矩阵, 将真实协方差矩阵变换为虚拟协方差矩阵, 再对虚拟协方差矩阵进行分块并得出扩展传播算子, 进而得出算法的空间谱函数。仿真实验表明: 在存在阵元位置误差的情况下, 新算法通过对阵元位置校准数据进行内插阵列变换(VIA), 取得与阵元位置校准的EPM算法相当的估计性能, 保持了阵列扩展能力以及高估计精度, 在低信噪比情况下, 基于扩展协方差矩阵的VIA-EPM算法的分辨力以及估计精度均要优于基于扩展数据矩阵的VIA-EPM算法。

介绍了一种高分辨率短波红外成像系统的设计与实现方法。采用640×512高分辨率InGaAs短波红外探测器, 基于NIOSⅡ的单片FPGA设计并实现了短波红外成像系统, 对探测器驱动、数据采集、信号处理等关键技术进行了分析。试验表明, 该系统成像清晰、体积小、功耗低、结构合理、性能稳定。

首先阐明飞行模拟器的工作原理, 根据系统计算机给出的3个轴向过载和3个角加速度, 建立模型计算得到模拟座舱的位置坐标和姿态角信息, 然后对系统进行分析, 设计洗出环节, 建立矢量算法数学模型, 解算出液压作动筒的变化长度, 通过伺服系统驱动和控制飞行模拟器的运动。由于模拟座舱不可能达到真实飞机的过载, 引入限幅环节以保证飞行器在机动时的过载感觉。模型设计和算法设计已经通过测试, 并且在实际应用中得到验证, 可以满足系统需求, 具有良好的控制效果。

针对机载SAR转发式相参干扰效果图像中的干扰条纹, 揭示了干扰条纹的形成规律, 导出了条纹宽度、间隔以及斜率与干扰信号脉内特征之间的关系。系统分析了合成孔径雷达(SAR)转发式相参干扰原理, 并建立相应的干扰时序模型。在分析SAR、干扰机对抗的空时关系的基础上, 揭示了图像中干扰条纹的成因与规律: 1)干扰机相对SAR处于大斜视位置; 2)转发干扰信号的脉间时延大于SAR成像的聚焦深度; 3)干扰条纹斜率随方位向处理视数的增加而加大。最后, 给出了条纹宽度、间隔以及斜率等特征的解析表达式, 并通过仿真实例验证了相关结论。

攻击机执行轰炸任务时, 面临多种地面威胁源, 其安全受到极大威胁, 实施低空机动可有效提高载机生存力。首先提出虚拟瞄准点的概念, 在此基础上设计了一种适合攻击机进行非水平转弯轰炸的瞄准方法, 解算过程采用迭代算法, 最后对算法进行了仿真。仿真结果表明, 迭代算法收敛速度快, 理论轰炸误差小。该轰炸方式能够满足攻击机低空机动轰炸要求。

为了提高电控旋翼桨距的控制效果, 提出了两种基于误差通道在线辨识的自适应滤波控制方法: 缩放因子法和约束权函数法。利用桨距开环状态试验数据和最小二乘法辨识得到的控制对象数学模型, 完成了两种改进方法的电控旋翼桨距控制仿真。仿真结果表明: 缩放因子法在不降低自身自适应性的同时, 可以有效地提高电控旋翼的总距及周期变距桨距控制精度和响应速度; 约束权函数法则在有效抑制外部噪声干扰的同时提高了控制算法的稳定性。

针对攻击区对载机火控设备提出的实时性和精确性要求, 提出一种分段拟合攻击区的算法。首先对求解攻击区的仿真拟合法和快速模拟法进行简单分析和比较, 提出分段拟合的算法思想; 然后建立攻击区数学模型, 结合多元回归理论对分段拟合方法进行详细介绍, 并利用该方法对制导炸弹攻击区进行分段拟合, 对拟合系数进行了回归检验; 最后将分段与不分段两种拟合结果进行比较, 结果表明, 分段拟合效果较好。

针对单一的隐马尔科夫模型(HMM)或支持向量机(SVM)在模拟电路早期的软故障中识别率不高的特点, 将HMM-SVM混合模型应用到模拟电路早期的软故障识别中。首先通过主成分分析(PCA)将原始数据样本降维实现初步划分; 接着利用HMM计算测试样本与各故障状态的匹配程度形成特征向量; 最后由SVM做故障状态判别。实验结果表明, HMM-SVM混合模型的早期故障识别率优于单一的HMM或SVM模型, 将平均故障识别率提高到95%以上。

为了得到平稳的随机信号, 设计了一种应用于智能卡的物理真随机数发生器。采用振荡采样的方法将噪声源产生的抖动噪声转变为随机数。同时, 在发生器输出级运用由异或链、线性反馈移位寄存器组成的后处理模块, 消除外部干扰导致随机数发生器产生的偏差和自相关性。通过设计在线检测电路, 实时检测随机序列的质量。理论研究和仿真测试证明, 该方案能生成均匀、彼此独立的随机信号。