弹道目标红外成像是导弹预警信息处理的基础。提出了一种天基红外预警系统对弹道中段目标红外成像的仿真方法。首先建立了中段目标天基红外成像的点源成像模型；而后构建了基于STK/EOIR的弹道中段目标天基红外动态成像仿真架构；最后对中段目标(群)开展了多平台、多波段的红外成像仿真，分析得到了传感器对中段目标群动态成像特点。

利用圆阵协方差矩阵的循环移位特性，基于对聚集系数的取值最优化问题，对圆阵的超指向性理论展开研究，得到了由初等函数表示的最大聚集系数、最优波束图和最优加权向量。分析了圆阵的各阶波束增益和稳健性参数随半径波长比的变化规律及其对阵列指向性的影响，给出了圆阵超指向性的一个解析且闭合的解，实现了一种特征波束的分解与合成的方法。在此基础上结合空中声源辐射噪声信号的特点，给出了针对空中声源辐射噪声设计超指向性圆阵时应遵循的4个准则，依据实测的直升机辐射噪声特性设计了一个小尺寸的超指向性接收阵列，对其性能进行了分析，通过与常规圆阵和线列阵的对比证明了其优越性。

在无线通信系统中，用户与窃听中继协作将导致信息泄露，为保证自身通信安全需向协作干扰者支付报酬购买干扰功率，导致自身效益降低。为了在安全通信的同时提高用户效益，提出一种基于斯塔克伯格的联合中继和干扰的功率分配机制。在窃听中继协作转发、空闲用户协作干扰的场景下，建立三方博弈的斯塔克伯格博弈模型: 将通信用户建模为功率购买者，窃听中继和空闲用户建模为功率出售者，有效刻画了安全与效益的折中关系。仿真结果表明，所提联合功率分配方案会在数次迭代后收敛到所有节点收益最大值，同时也是发送方通信安全容量的最大值，比中继全功率发送时提高了0.2 (bit·s-1)·Hz-1，提高用户安全性能。

为了解决载机在研发过程中因**需求的不断改变而导致悬挂物管理软件升级维护和重新开发的问题，提出了即插即用的思想。希望将插件技术应用于悬挂物管理系统(SMS)，从而在不修改或少修改主程序的前提下，提高载机对新**的综合能力。以悬挂物管理系统为基础，首先介绍了插件技术的基本原理和插件的实现方式，然后根据悬挂物管理系统的组成和功能特性，总结插件技术在其中应用所要解决的关键技术，并对**综合平台和插件的功能划分、插件的接口设计、插件的调用过程等关键技术的解决方案进行详细论述，最后搭建一个**综合演示验证平台，验证该技术的有效性。

针对现有相位差分法在低信噪比条件下估计线性调频(LFM)信号瞬时频率性能明显下降的问题，提出了一种改进的基于N阶相位差分法的瞬时频率估计算法。首先，在相位重构的基础上，针对信噪比阈值引起的频率突变问题，设置自适应的累积增量门限来确定频率突变位置，并利用循环迭代进行插值修正；然后，通过高阶的相位差分估计瞬时频率，以充分利用重构相位包含的跳变信息，并采用迭代变权最小二乘的方法进行线性拟合；最后，引入自适应的思想来处理不同频率的输入信号，增强处理低频输入信号的能力。仿真结果表明，相对于现有相位差分法，改进N阶相位差分法在保持低运算量的同时提升了抗噪性能，对输入信噪比的下限要求降低了约4 dB。

针对空空导弹的末端制导，提出了一种红外成像与激光测距共孔径的复合导引头光学系统设计方案，可对空中典型目标进行精确探测和跟踪。该系统采用被动红外成像和主动激光测距两种模式进行复合制导，被动红外成像可对目标进行搜索和捕获，主动激光测距可获得精确的弹目距离信息。该复合导引头中被动红外成像与主动激光测距共用一套光学系统，既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场需求，又可以利用精确的弹目距离信息提高导弹比例导引的制导精度。

针对红外与可见光图像融合的特点，提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和混合粒子群算法的红外与可见光图像融合算法。通过NSCT变换对红外图像和可见光源图像进行分解，对低频子图像，采用一种基于区域平均值改进的加权平均法进行邻域融合，对高频子图像的最高层采用区域标准差选大法进行融合；对高频子图像的其他层采用以混合粒子群优化算法选取阈值，基于平均梯度选择的邻域算法进行融合。最后进行NSCT逆变换得到融合图像。实验结果表明该方法可以获得融合效果更佳的融合图像。

通过对四旋翼飞行器进行动力学分析得到力学平衡方程，基于此建立了四旋翼飞行器的数学模型并得出其状态空间表达式。通过线性二次型设计控制系统，将开环不稳定系统构造成闭环稳定系统，并给出了线性二次型最优控制率表达式。为解决试验法难以确定最优加权矩阵的问题，利用遗传算法对线性二次型最优控制加权矩阵进行优化设计，寻找最优加权矩阵。通过Matlab以及Simulink，对基于遗传算法的四旋翼飞行器最优控制系统进行了仿真，并与基于试验法的线性二次型控制做对比。从仿真结果看，基于遗传算法的线性二次型最优控制使得四旋翼飞行器具有良好的动态性能。

针对含噪阵列接收模型中盲源分离问题, 提出了一种基于奇异值阈值Stein无偏风险估计(SURESVT)和去噪源分离DSS的含噪雷达信号盲分离算法, 即SURE-DSS算法。该算法首先采用SURESVT算法替换DSS算法中的奇异值分解, 求出观测数据在Stein无偏风险估计原则下的奇异值最优阈值, 然后对观测数据的奇异值进行紧缩操作, 达到提高信噪比的目的, 同时完成观测数据的白化, 最后对白化后数据进行盲分离。仿真结果表明, 该算法能够在含噪阵列接收模型下对雷达信号进行有效分离。

多无人机任务分配是复杂的多约束多目标非线性优化问题，针对常用智能算法的各自缺陷，结合烟花算法特点，提出使用改进的自适应烟花算法处理该问题。首先建立了该问题的数学模型，使用层次分析法结合灰色关联法求得各指标权重，并用外罚函数法将该模型转化为无约束单目标极值问题；然后使用自适应烟花算法求解该模型。为验证自适应烟花算法处理该问题的优越性，分别用几种不同优化算法做仿真计算。结果表明，自适应烟花算法能快速收敛于全局最优解，其结果直观地表述了该复杂情景下合理任务分配方案。

研究了传感器存在随机增益退化故障的不确定随机系统的融合状态估计问题。首先，将系统不确定性建模为系统矩阵中存在的随机参数扰动，利用期望与方差已知的随机变量描述传感器随机增益退化故障。然后，设计了一种局部估计器，并以估计器的增益为决策量，建立以矩阵加权融合估计误差为代价的优化问题。对于获得最优的决策增益的闭合形式是非常困难的，所以，选取融合估计误差的一个上界并对其进行最小化处理，得到次优的决策增益。最后，给出算例仿真来验证有效性。

针对一类高阶非匹配不确定非线性系统，结合有限时间Lyapunov稳定性理论，提出了系统在输入受限情况下的一种有限时间稳定控制方案。首先利用加幂积分法，设计镇定系统的有限时间稳定控制器；然后当该控制器的输出超过给定的有界上限输出时，运用Backstepping回馈思路去证明系统在控制器达到饱和后也是有限时间稳定的，从而实现了输入受限问题的分段处理。数学上严格证明了在所提方案的作用下，闭环系统是有限时间稳定的，保证了基于加幂积分法设计的控制器的输出量始终在给定的允许饱和限度内，同时被控系统是有限时间稳定的。仿真结果验证了该方法的有效性。

地磁导航算法是地磁辅助导航系统的核心。首先, 分析了地磁匹配算法的基本原理;然后, 以此为基础从特征空间、相关性度量、搜索空间和搜索策略4个方面总结了地磁匹配算法的研究现状和改进方法;各种新方法的引入为匹配策略的改进提供了新的思路；最后，根据工程应用中的实际问题，指出了地磁导航算法的改进策略，为其工程化应用奠定了基础。

为实现装备的故障预测，把支持向量机(SVM)作为基础学习算法，采用加权支持向量机回归方法，对突变点赋予较大的权值，增强对突变点的训练，提高故障预测精度。采用权重自适应裁剪方法，通过计算样本点的回归权重，剔除权重较小的样本点，减少每次参与训练的样本个数，提高预测速度。选定合适的核函数及相关参数，建立故障预测模型，研究以某通信电台为例，验证了算法的有效性和优越性。

为解决传统的无定向系统处理未爆弹(UXO)存在的准备时间长、所需人员多、操作项目多、勤务环节多、安全系数低、难以处置撒布弹药等问题，探索定向能系统清除UXO的新模式，阐述了定向能系统处理UXO具有安全、快速、成本低、无噪声、操作隐蔽、可控制效应、相容性、机动性等优点；综述了国内外利用激光销毁UXO，IED和地雷的近期发展现状；提出了激光远程智能化排弹系统“看得见、打得着、可控制”的技术需求；指出了该系统的关键技术是多传感器复合探测技术,高可靠、紧凑、高能激光器技术,激光与危险爆炸物作用机理研究；分析了存在的问题以及解决的途径。

针对超声检测缺陷性质识别中准确率较低的问题，研究了一种基于BP神经网络和证据理论进行超声检测缺陷识别的方法。首先，提出了一种基于BP神经网络和证据理论的融合模型，利用BP神经网络进行特征层融合，将其输出作为证据源的概率分布函数。其次，在决策层融合中针对传统D-S证据理论易出现证据冲突的情况，考虑到不同传感器获取数据的可靠性差异，给出获取证据源可靠性因子的方法。通过引入可靠性因子λ衡量不同证据源的可靠性，使得所有证据源经过可靠性评估后再进行数据融合。最后，通过超声检测手段获取某航空材料的缺陷数据，并对提出的方法进行了验证。研究结果显示，该方法能够更加准确地进行缺陷识别，与传统D-S证据理论相比提高了缺陷识别的准确性。

面对机载SoC设计，传统验证效率低、可重用性差，难以满足航空实际应用环境验证需求，采用UVM高级验证方法学，使用“寄存器模型后门访问”方法控制参考模型期望值输出，搭建适用于多通路航空总线收发器IP核的验证平台及验证环境，并实现对其数据收发及格式转换和多通路数据轮巡仲裁等功能验证。验证结果表明，该测试平台具有较好的可重用性，能够满足航空实际应用验证需求，缩短了机载电子硬件开发周期。

随着综合模块化平台在航电系统设计中的逐步普及，机载飞行管理系统在设计时应考虑分区设计因素。通过分析综合模块化平台下应用软件驻留规则，研究ARINC702A中的分区要求，提出飞行管理软件功能的分区设计方案，最后对飞行管理核心软件功能进行设计开发并给出测试验证方法，对综合模块化航电系统平台下飞行管理系统的研制具有参考意义。

针对光学系统存在的像差，提出一种基于液晶空间光调制器的波像差校正方法。对于平行光入射情况，采用数字波面移相干涉仪对光学系统的波前进行精确测量，得到畸变波前的矩阵数据；对于有限远物距的成像，采用Zemax软件模拟得到波前的矩阵数据，利用Matlab编写像差拟合程序将共轭波前的矩阵数据绘制成相应的8位BMP格式的灰度图。根据液晶空间光调制器的位相调制原理，将共轭灰度图和调制器自身的波前畸变校正图同时加载于硅基液晶面上，成像分辨率达到1348 LW/PH，高于不加载灰度图的337.8 LW/PH。实验结果表明: 通过加载波前数据的共轭灰度图，可有效提高光学系统的成像质量。

针对旋转调谐磁控管捷变频雷达的频率预测问题，定义了频率变化趋势转折向量，在此基础上将调谐参数估计的非线性方程组转化为线性方程组，提出了基于调谐参数最小二乘估计的频率预测方法。相较于已有工作，所提方法放松了对数据采集质量的要求，具有更强的适应复杂应用环境的能力。实测数据测试结果验证了所提方法的有效性。

现有的手持式激光扫描仪在使用过程中多使用定位标志点，会遮盖部分数据。针对此问题，基于单应矩阵和霍夫直线提取提出了一种新的线结构光点云数据拼接方法,可以避免在扫描过程中粘贴标志点。实验结果证明，该方法能准确得到目标三维点云数据，拼接误差小于1 mm。

为处理低检测概率情况下目标漏检的情况，引入一种新的多帧状态估计机制，提出了一种基于多帧状态估计机制的高斯混合概率假设密度滤波器。该机制依据不同时间步骤的目标权值来构建每个目标的历史权值矩阵和状态提取标识符。在目标跟踪过程中，当一些连续运动目标在某些时间步骤漏检时，通过多帧状态估计机制，充分依据关联目标的权值矩阵和状态提取标识符来对目标的当前状态进行估计。仿真实验表明，所提算法在保证跟踪有效性的同时，能够在低检测概率且杂波率相对较高的情况下显著提高目标的跟踪性能，具有较强的鲁棒性。

针对室内复杂环境下导航地图制备问题，提出一种采用图像传感器进行导航地图制备的方法。首先，基于VSLAM技术估计相机位姿，经后端优化后生成环境三维点云；其次，筛选出地面点云，基于随机采样一致性算法得到精确的地面平面方程；最后，投影机器人通行环境区域的点云至二维栅格地图，通过利用贝叶斯方法更新栅格占用状态后，实现室内导航地图的制备。实验结果表明，基于VSLAM制备的室内导航地图精度满足导航要求，且不同于传统激光地图构建方法，地图中包含环境的三维结构信息，在进行路径规划实验中，避免了规划的路径穿过低矮物体及悬空物体的错误。