结合干涉雷达的天线结构和二维波达方向（direction of arrival, DOA）估计方法，提出一种基于二维干涉式幅相估计的分布式相参阵盲DOA估计算法。利用二维干涉式幅相估计算法的空间谱和模型阶数选择准则获得目标个数和目标方向余弦的粗估计；使用子阵间的相位中心偏移来获得目标方向余弦的精估计；针对分布孔径带来的测角模糊问题，采用双尺度解模糊算法实现分布式阵列的高精度方向估计。仿真结果验证了分布式相参阵的高精度测角性能及所提算法的有效性，也验证了分布阵DOA估计中存在基线模糊门限。

针对非均匀稀疏采样环境下的被动机动目标跟踪问题，基于模糊逻辑推理，提出了一种新的自适应α-β滤波算法。详细分析了非均匀稀疏采样被动传感器上报数据的特点，将标准化新息和新息的一阶微分作为模糊推理的两个输入变量，并同时引入时间间隔、目标速度等因素，设计输入变量的调整因子，自适应获取滤波器参数。实验结果表明，提出的算法能够准确对机动目标进行跟踪，性能优良，且易于工程实现。

针对基于当前统计(current statistics，CS)模型的机动目标状态估计算法对机动目标加速度的极限值依赖性大的缺陷，提出了一种利用自适应神经网络-模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system， ANFIS)自适应调整目标状态噪声方差的方法。首先利用ANFIS算法对目标机动强度进行估计，进而对目标状态噪声协方差矩阵进行自适应调整；然后利用粒子滤波(particle filter， PF)算法对目标状态进行估计。仿真结果表明，与该方法能够有效提高目标状态估计的精度。

为提高对机动目标的跟踪效果，提出了一种基于扩展H_∞滤波的自适应交互多模多被动传感器机动目标跟踪算法。利用简化的Sage-Husa自适应滤波器与交互多模相结合，对多被动传感器测得的目标角度信息进行融合，解决了被动式跟踪系统的可观测性及非线性问题，将扩展H_∞滤波器作为模型条件滤波器，通过调节扩展H_∞滤波器参数和量测噪声预测协方差矩阵，增强了对外界干扰的鲁棒性。仿真结果表明，所提算法比扩展卡尔曼滤波交互多模算法和标准交互多模算法具有更高的跟踪性能，在多站被动红外搜索与跟踪中是一种有效的跟踪算法。

航天器电子系统架构是航天器能够进行在轨模块外部更换的关键技术之一。传统的航天器电子系统架构不具备可扩展性，难以满足航天器在轨服务期间功能模块改变、有效载荷等下位机数量和类型的功能变换和功能扩展的需求。针对这些问题，提出一种可扩展的航天器电子系统架构模型。该架构遵循层次化总线通信原则，通过电子数据表格（electronic data sheet，EDS）和下位机任务桩来对下位机进行动态维护管理，将下位机的电源配置和管理功能从硬件模块层提升到平台软件层实现，为不同的在轨服务需求提供了实用解决方案。该模型可以有效实现不同功能模块和下位机之间的自动集成，使在轨外部模块更换成为可能。

卫星电磁观测背景场中存在较多的噪声、单频干扰、瞬时脉冲干扰，严重影响对电离层电磁辐射事件的分析。针对这一问题，提出了基于形态学滤波与门限分割相结合的自动检测方法，利用自然电磁辐射具有一定时宽和频宽的特点，将门限检测后的时频域电磁信号参数图像转换为二值图像，通过设置合适的结构元素，滤除噪声和干扰。利用该方法对电离层左旋极化特征的电磁辐射信号进行了检测和统计分析，验证了该方法从海量数据中检测目标的有效性。

针对星载雷达对弹道目标跟踪模式的选择问题，在建立星载雷达对空间轨道目标跟踪所需坐标系的基础上，给出了先转换后绝对运动状态跟踪和先相对运动状态跟踪后转换两种跟踪模式，分析了两种模式的测量误差传递特性以及状态模型建立的难易程度。最后对两种模式的跟踪精度进行了仿真实验，仿真结果表明，相比于前一种模式，后一种模式的跟踪性能获得了明显的改善。研究结果能为星载雷达对弹道目标跟踪模式的选择提供设计依据。

现有的合成孔径雷达图像目标识别方法通常包括图像预处理、特征提取和识别算法3部分。但是，预处理算法的自适应性很难得到保证。提出了一种基于主元分析和稀疏表示的目标识别算法。首先，阐述了稀疏表示和重构的基本理论；其次，提出了基于主元分析和稀疏表示的合成孔径雷达图像目标识别算法；最后，选取MSTAR数据库中的5类合成孔径雷达目标图像进行仿真。结果表明，在没有预处理的情况下，该算法仍能有效地识别目标，与主元分析和三阶近邻的识别算法相比，具有较高的识别率和鲁棒性。

结合OMEGA-K算法和微增量双基二维谱算法实现双基合成孔径雷达成像。使用微增量算法获取斜距历程低阶泰勒展开驻相点，通过求解此驻相点与斜距历程高阶泰勒展开驻相点之间的微增量，来获取高阶展开驻相点的近似解，并以此为基础得到二维谱。应用角度不变假设，通过对此二维谱的数学分析和适当处理，使之可以应用于OMEGA-K算法中，实现双基聚焦成像，并对不变区域大小进行分析。仿真实验处理结果验证了所提算法的有效性和正确性。

提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法的多输入多输出雷达正交多相码波形设计方法，并将其用于类零相关正交多相码的设计。将禁忌搜索算法引入遗传算法，充分考虑遗传算法的全局收敛性和禁忌搜索算法的局部收敛性。为给禁忌搜索算法一个好的初始解，先用遗传算法优化到一定程度再用禁忌搜索算法，即遗传算法迭代多次，禁忌搜索算法迭代一次。采用最优保存策略来避免最优解丢失，使发射信号的自相关峰值旁瓣和互相关峰进一步降低，提高主副比。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

多输入多输出（multiple input multiple output， MIMO）稀疏布阵虽然可以获得最大的连续虚拟孔径，但在机载应用中无法进行规则的稀疏布阵。采用模拟退火算法，以MIMO接收端的虚拟收发联合波束为优化对象，对MIMO雷达的稀疏布阵进行优化设计。通过优化MIMO雷达的发射和接收阵元位置，可以在保持主瓣在不展宽的情况下获得更好的旁瓣水平，仿真结果验证了这一方法的有效性。

针对资源有限的传感器网络中目标动态跟踪问题，提出了一种能够自适应选择跟踪传感器的机动目标协同跟踪算法。首先，采用粒子群优化算法优化传感器网络能耗与有效覆盖率，进行传感器位置部署；然后，以最大化候选传感器的Rényi信息增量与最小化传感器间信息传递能耗为适应度函数，采用二进制粒子群优化算法自适应选择最佳跟踪传感器组；最后，利用交互多模型粒子滤波对机动目标位置进行估计并进行分布式融合。仿真结果表明，与现有方法相比，该方法可在非高斯非线性环境下自适应选择最优跟踪传感器，显著提高目标跟踪精度，降低网络能耗。

有人/无人作战智能体任务联盟是面向分布式网络化作战体系提出的一种作战样式，任务分配问题是研究任务联盟指挥策略的关键点之一。以有人/无人作战智能体任务联盟为研究对象，提出与之适应的分布式体系结构。将任务执行质量引入任务分配问题建模中，以拍卖算法为基础，通过编组整体拍卖、方案预处理等改进机制，有效降低了个体方案的构建开销，并在约束的时间内实现任务联盟的动态任务分配。针对作战想定进行了仿真计算，结果表明算法能在有限拍卖次数下给出接近理想优化效果的分配方案。

应急条件下多飞艇协同任务分配是一个重要而极具前景的研究课题，对提高飞艇观测效能起着至关重要的作用。针对多飞艇协同任务分配问题，设计了一种基于Agent双向招标的改进合同网协同机制，详细解释了双向招标的方法和标值计算的启发式规则。针对应急观测任务的高时效性特点，建立了一个多目标约束满足优化模型，并提出一种针对批量动态任务的快速分配算法——动态自适应协同任务分配算法(dynamical flexible collaborative algorithm，DFCA)。大量模拟实验结果表明，该算法能够在很短的时间内获得较好的任务分配方案，具有较高的任务完成率和权值收益率。

提出一种改进的多目标粒子群优化算法(multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)算法，通过化解约束条件、修改速度和位置更新等使该算法适于求解火力分配多目标规划模型。最终求解的非劣解集构成Pareto前沿，体现增加火力单元数量对射击效能的影响，决策者可按照意图从中选取最终解。不考虑多目标规划模型中的属性目标，对敌毁伤概率随迭代步数演变与单目标函数相比，收敛性能相同，最大值相近，验证了所提算法的有效性。

以对抗条件下，无人机（unmanned aerial vehicle, UAV）编队执行对地攻击任务为作战背景，构建多UAV对地攻击模型，利用多指标正交实验设计原理，研究编队配系的优化方法。首先，以武器类型和目标类型为对象，建立对抗双方各自的目标分配模型；其次，以目标探测、识别、杀伤和评估为基本任务，建立编队的攻击过程模型；以任务执行总代价、目标毁伤程度和任务执行时间为评价指标，建立目标函数模型；最后，将UAV的种类和数量视为实验因素和水平，研究基于正交实验设计的编队最优配系方案选择方法。实验结果表明，针对特定的任务要求，该方法可以依据现有的资源条件，得出最优的编队编组策略。

以戴高乐航母为研究对象，基于不同优化算法，对其舰面舰载机布放问题的解决方法进行比较，以此作为解决其他类型航母同样问题的参考。首先，分析了解决舰载机舰面布放调度问题的先决条件，包括舰面战位的设置；各战位间距离的测量计算；舰载机正常的出动流程分析；舰载机出动时间计算公式的设计。其次，将舰载机舰面布放调度问题转换为带有约束条件的多目标函数求最小解问题，并给出了数学模型。再次，给出了利用改进的粒子群优化 (honeybee particle swarm optimization，HPSO)算法和遗传算法(genetic algorithm，GA)对问题求解的解决思路。最后，对两种算法50次独立运算的结果，分别从平均最短出动时间、平均最短移动距离、标准偏差以及算法的收敛性和精确性等方面进行比较。结果表明,HPSO算法较GA更适合于解决该布放问题。

针对多智能体(Agent)系统在未知环境中自主协作规划存在任务死锁及协作效率不高的问题，提出一种基于改进蚁群算法的多Agent协作策略,并用于多Agent协作搬运中。该方法将Agent所处位置和目标任务之间的距离以及信息素控制因子引入蚁群算法。实验结果表明,该方法相比没有引入距离因子的协作方法，协作效率更高；相比没有引入控制因子的协作方法，可有效防止任务死锁发生。

数据包络分析(data envelopment analysis, DEA)方法与偏序集理论之间关系密切，通过引入适当的偏序关系可以进一步刻画决策单元，也能够更加深入地理解决策单元。在Charnes-Cooper-Rhoes (C²R) 模型中引入新的偏序关系，通过该偏序关系给出DEA有效决策单元、弱有效决策单元及无效决策单元与偏序集的极大元的特殊关系，同时从偏序集中的极大元出发提供决策单元在生产前沿面上的投影。 最后，为了较简单地确定各个决策单元之间的偏序关系，对C²R模型中的投入产出数据进行无量纲化及统一化处理，并对这些理论的进一步应用和发展提出了一些建议和设想。

为进行有效、规范的体系结构构建，现有体系结构大多采用美国国防部体系结构框架（Department of Defense Architecture Framework, DoDAF）作为指导，针对采用该框架构建的体系结构的数据一致性验证问题，提出了一种基于国防部体系结构框架元模型（DoDAF metamodel, DM2）的验证方法。该方法直接从DM2中提取数据的一致性原则，而后利用查找出来的实体数据构建验证准则或者验证矩阵，进而完成体系结构数据一致性的判断。最后，通过一个案例进行一致性验证步骤说明和可行性分析，验证结果充分说明了该方法的有效性。

建立了反映超对策结局偏好认知不确定性的信息沟模型，对超对策均衡结局进行了鲁棒性分析。对于给定的不确定参数，通过在初始偏好认知向量的基础上迭代定义一序列新的偏好向量集合，构建超对策偏好认知信息沟模型。基于信息沟模型，通过确定使初始偏好认知下的超对策均衡结局集保持不变的最大不确定参数来讨论超对策均衡结局的鲁棒性。最后，一个军事例子说明了分析方法的实用有效性。

针对一类受干扰影响的不确定线性系统，研究了基于高阶比例积分 (proportional integral， PI)观测器的鲁棒故障检测设计问题。通过对一类Sylvester矩阵方程的参数化解，将基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测问题转化为具有多约束的优化问题。基于该优化问题的解，给出了具有鲁棒故障检测功能的高阶PI观测器存在的充要条件，并给出受干扰影响的不确定线性系统的鲁棒故障检测设计方法。最后，数值算例及仿真分析结果验证了所提方法的有效性。

利用Lyapunovlike函数方法和线性矩阵不等式（linear matrix inequality, LMI）技术研究了一类不确定离散时间切换广义系统的一致有限时间稳定和状态反馈镇定问题。首先，在任意给定的切换规则且假定不确定参数项范数有界的情况下，给出了保证不确定离散切换广义系统一致有限时间有界和有限时间稳定的充分条件和状态反馈控制器的设计方法，然后利用Matlab中的LMI工具箱对建立的LMI问题进行求解。最后的仿真算例验证了所提方法的有效性。

针对线性时不变系统提出了一种基于故障跟踪估计器的故障诊断新方法。首先引入一个可调参数，称作虚拟故障，构建线性时不变系统的故障跟踪估计器。然后，设计迭代学习算法，在选取的优化周期内通过反复迭代学习运算来动态调节虚拟故障，使之估计出系统中实际发生的故障。该方法可以同时检测和估计出系统中发生的故障，而且和发生的故障类型无关。最后，在垂直升降飞行器的线性化模型上进行了仿真研究，仿真结果表明了所设计算法的可行性和有效性。

针对传递对准精度评估采用差分GPS作为基准量存在对载体机动特性要求高的问题，以舰载惯导传递对准精度评估为研究对象，引入差分GPS速度、位置和舰载主惯导姿态为参考信息；以捷联惯导系统误差方程为基础，推导了状态方程和量测方程；设计了基于固定点的卡尔曼平滑算法；考虑不同主惯导姿态误差条件情况，与传统的传递对准精度评估方法的评估效果进行了比对仿真分析，给出了分析结论。仿真结果表明，基于多观测量的精度评估方法仅通过舰船的摇摆运动，能实现对舰载惯导姿态误差的有效估计。

针对测量船用捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system, SINS)粗对准问题，对比分析了传统解析法和惯性系粗对准法的本质区别与适用范围，利用惯性系对准过程是动态过程的性质，提出在SINS中引入惯性系粗对准法并进行理论推导与分析。模拟测量船典型三轴摇摆状态下对SINS惯性系粗对准过程进行仿真分析，并与传统解析粗对准结果比对。选取测量船的系泊状态建立试验环境并得到实验结果：惯性系对准方法可建立更为准确的捷联矩阵,惯性系对准结果具有更好的稳定性。

针对近距离编队飞行中位姿估计问题，提出了一种新的点到区域匹配航天器间视觉相对位姿估计算法。给定主星表面上的点集及与之匹配的从星摄像机像平面图像凸区域，结合对偶四元数及凸优化数学工具，充分利用对偶四元数描述坐标系变换的简洁性，建立了对偶四元数凸优化位姿估计模型，估计出主星与从星之间的相对位姿参数。该算法不仅利用对偶四元数较传统四元数描述坐标系变换的优势，而且采用凸优化方法可大大降低传统位姿估计方法中需要精确的点到点匹配的要求。仿真结果证明，该算法能满足近距离编队相对位姿估计精度要求，具有较好的鲁棒性，对目前航天任务中航天器间视觉相对位姿估计具有重要参考价值。

针对飞航导弹惯导系统（inertial navigation system, INS）单独使用时存在定位误差发散的问题，在忽略INS速度估计误差的基础上，从便于工程实现的角度，提出了一种基于对航路上单个已知点地标连续、被动观测的INS定位误差快速修正方法。该方法在不改变导弹巡航路径的前提下，利用迭代求解与平均去噪相结合的思想，仅需1 s的观测数据，就能实现INS定位误差的快速修正。仿真结果表明：该方法是一种有偏估计方法，但在INS速度误差不大于6.5 m/s的情况下，仍可将INS定位误差修正到14m之内。

研究了相控阵导引头位标器捷联稳定平台的控制问题。相控阵雷达通过嵌入天线阵元的移相器对阵面辐射波前进行控制，实现波束的空间扫描。这种体制的相控阵雷达可解决快速扫描问题，完成对目标的跟踪。在跟踪的同时需要消除由于导弹弹体姿态运动产生的对目标跟踪精度的扰动影响，同时保证稳定平台能够较好地跟踪固定目标或运动目标。对于雷达导引头，为了消除弹体姿态变化对目标测量的影响，采用捷联式稳定平台来实现天线的稳定。基于补充原理，采用了角位置补偿法进行了数字仿真研究。

在正交频分复用（orthogonal frequency division multiplexing， OFDM）系统接收端，错误估计快速傅里叶变换窗口起始点会导致OFDM帧偏差，从而造成严重的符号间干扰（inter symbol interference， ISI）以及子载波间干扰（inter carrier interference， ICI）。首先建立一个带有帧同步的OFDM系统模型，然后通过理论推导得到帧偏差对OFDM系统的影响。利用伪随机序列自身较好的相关特性，设计了一种基于伪随机序列前导码的帧同步算法，并分析了3种基于循环前缀（cyclic prefix， CP）的传统帧同步算法。通过仿真实验，结果表明所提出的基于伪随机序列前导码的帧同步算法与传统算法相比，即使在较差的信道条件下，如在较低的信噪比或存在较大的载波频率偏移（carrier frequency offset, CFO）时，其帧偏差估计结果更为准确、稳定以及节省资源。

以正弦型非线性调频信号为载波样本，提出一种非单频波带通调制方法——正弦型非线性调频键控（sine non-linear chirp keying， SNCK）。通过调整时间带宽积和频率变化曲线频率等参数，SNCK可实现满足不同信道环境和服务质量需求的无线通信。同时，由于采用非单频波作为载波样本，SNCK具有较好的多普勒频移抑制能力。构建SNCK的数学模型，分析已调信号正交化设计方法、频域特征及信道适应能力等性能。理论分析和实验结果表明：相较于甚小线性调频键控，SNCK具有相近的高白噪声抑制能力和频域能量集中度；相较于最小频移键控，SNCK具有更强的多普勒频移抑制能力。SNCK可作为通信终端高速率运动场景下的变速率无线通信系统的带通调制方案。

在计算飞机通信半径的基础上，通过对飞机间的链路建立数学模型，采用概率计算的方法推导了表征航空自组网链路稳定性的指标——链路寿命、相对速率的期望及分布的数学计算式。利用仿真实验进行了验证，表明理论计算的准确性。结果表明，飞机间的相对速率多分布于100~400 m/s之间，其中300~400 m/s最为集中；链路寿命大体分布于1 000~
2 000 s之间，当运动速度增大时，链路寿命期望先增大后减小，且分布趋于短时间区域。

针对时变频率选择性信道下的单载波编码传输系统，提出了基于变分推理的低复杂度Turbo频域均衡与信道估计联合迭代算法。所设计的软输入软输出检测器和子块间干扰抵消器能统一处理信道估计误差的影响。通过分析接收信号因子图，提出了算法实现的双迭代结构，内迭代完成联合频域均衡与软信道估计，外迭代进行软干扰抵消和解码。仿真结果表明，所提出算法的误码率性能和对叠加训练信号强度的稳健性均优于具有相似复杂度的期望最大化方案。

针对现有水声通信系统抗干扰性能不佳和易受多普勒效应影响的问题，提出了基于分数阶Fourier变换的脉冲位置调制(fractional Fourier transformpulse position modulation， FRFT-PPM)的水声通信系统方案及分数阶域多普勒效应补偿方法。FRFT-PPM水声通信系统采用线性调频（linear frequency modulation, LFM）信号作为通信载波，借用PPM原理将信息调制到分数阶域脉冲位置中进行传输，具有通信速率可调，最高可达1.6kbit/s，抗噪声干扰能力强的优点。根据LFM信号较大多普勒容限和分数阶Fourier变换尺度变换特性，采用分数阶域分数阶域峰值位置补偿来抑制相对运动产生的多普勒效应。通过大量计算机仿真和湖试试验，验证了FRFT-PPM通信系统及分数阶域多普勒效应补偿算法的有效性与可行性。

针对水下对抗建模中随机误差加入的合理性及复杂环境实时细致再现的问题，提出了一种基于高层体系结构(high level architecture, HLA)和军用仿真平台Flames构建一个可定制、可重用的水下对抗视景系统的设计方法，引入基于分形布朗运动(fractional Brownian motion， fBm)特征约束的随机误差来构建仿真模型，同时开发出基于开放场景图(open scene graph， OSG)视景引擎的海面和水下空间，充分利用图形处理单元(graphic processing unit， GPU)实现海面和海底地形等的快速纹理映射及渲染。该系统能适应潜舰、直升机潜等多种水下对抗样式的视景仿真需求。实际应用结果表明，该系统具有较好的实时性和视觉效果。

在深入分析中心折反射全景相机成像原理的基础上，提出了一种测量旋翼共锥度的新方法。用安装在直升机〖HJ1.8mm〗桨毂上与旋翼同步旋转的折反射全景相机获取直升机3片桨叶的全景图像。根据桨叶上标定块角点坐标与全景图像坐标对应关系，给出了标定块相对于全景相机的外参数计算方法，推导了一组根据平面标定块位置参数计算旋翼共锥度的公式。全景相机在直升机桨毂上的安装无特殊要求，通过变换标定块位置，可实现旋翼任意位置的共锥度计算，与以前测量方法相比具有很大的灵活性。实验结果表明，此方法误差在±5 mm 以内。

针对当前重装空投数学模型与实际系统存在偏差的问题，放宽建模假设，提出了牵引伞力作用方向，建立了涵盖刚体货物、舱内地板角、牵引伞等影响因素的空投数学响应模型。针对建模过程的复杂性，改进了传统分离体法建模方法，简化了建模过程，提高了模型的扩展性。最后,通过与现有重装空投模型的理论分析与仿真对比，证明了该模型具有较小的建模误差，更贴近于实际重装空投系统。

针对人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm, AFSA)多峰寻优能力不足的问题，提出了一种免疫人工鱼群网络算法。应用改进的觅食行为，提升了算法的局部寻优能力；采用免疫网络调节机理，保持了人工鱼群多样性，不〖JP2〗断探寻新的局部峰值；执行模式搜索法（pattern search method, PSM），完成精英人工鱼群的精细搜索。仿真实验结果表明，该算法具有较强全局优化能力和局部优化能力，且搜索到每个最优解都达到了理想值。