由于共形天线载体曲率不同，阵列中每个阵元的方向图的指向各不相同，这导致了阵列中各个阵元极化特性(polarization diversity, PD)的差异。因此，共形阵列天线的数学模型中考虑了不同阵元的极化特性。共形阵列实现波达方向(direction of arrival, DOA)估计的过程中，主要难点在于信源方位参数与极化状态的去“耦合”。本文利用圆柱的单曲率特性，通过合理摆放子阵中的天线阵元，结合传播算子方法(propagator method, PM)和子阵分割技术，提出了一种适合于柱面共形阵列的DOA估计方法。本文的DOA估计算法不需要天线单元方向图的任何信息，不需要谱峰搜索和参数配对，计算量较小。最后通过Monte-Carlo仿真实验验证了本文算法的有效性。

提出一种基于弹载双均匀圆阵（uniform circular array， UCA）的相干信源二维波达方向（direction of arrival， DOA）估计算法。算法首先沿轴向对阵列进行虚拟平移，利用空间平滑技术处理数据以恢复协方差矩阵的秩，实现相干信号解相干，再依据轴向双圆阵列的结构特点构造波达方向矩阵，对波达方向矩阵进行特征值分解可得到包含俯仰角信息的特征值和包含俯仰角信息与方位角信息的特征矢量，完成相干信源DOA估计。算法将波达方向矩阵法引入均匀圆阵，估计参数自动配对，同时避免了常规算法的二维谱峰搜索，实时性好。仿真结果表明，与矩阵重构的均匀圆阵旋转不变子空间（uniform circular arrayestimation of signal parameters via rotational invariance techniques, UCA-ESPRIT）算法相比，本文算法计算量较小，分辨率高。

相关函数二阶矩方法因其具有计算量小、可充分利用信号与噪声统计特性等优势，被广泛应用于扩频信号检测中。针对目前各种直扩体制，本文首先建立了适用于直接序列扩频（direct sequence spread spectrum, DS/SS）信号、直扩码分多址（code division multiple access， DS/CDMA）信号、多速率（multirate, MR）DS/CDMA信号以及多载波（multicarrier, MC）DS/CDMA信号的统一模型，然后分析了相关函数二阶矩用于直扩信号检测的原理，推导得出了直扩信号相关函数二阶矩的理论值，指出了经典文献中理论分析成立的条件，最后通过仿真试验验证了该方法的有效性。

运动目标定位性能会受到通道一致性和基线误差等系统非理想因素的影响。介绍了误差等效基线的概念来描述以上误差，并在此基础上提出了一种新的扫描地面运动目标检测（ground moving target indication, GMTI）系统的运动目标定位方法。该方法的主要步骤包括测量不同误差等效基线对应的杂波抑制锐化比，确定最优误差等效基线及运动目标定位。此方法的关键步骤是通过令杂波抑制比最大化来估计最优误差等效基线，这确保了估计的最优误差等效基线与数据真实误差特性相吻合。因而，其定位性能明显优于采用名义基线的定位结果。实测数据处理结果验证了方法的性能。

为了估计脉冲的到达时间和脉冲宽度，将图像处理领域的边缘检测思想应用于电子对抗中的脉冲信号检测问题，提出了一种基于盒差分(difference of boxes， DOB)滤波器的脉冲边沿检测算法。推导并给出了算法的基本流程，仿真分析了不同滤波器阶数和不同信噪比条件下的脉冲检测结果。仿真结果表明，该算法的检测性能优于能量检测算法，但检测采用的DOB滤波器大小不能大于脉内信号的采样点数。

数据关联是目标跟踪技术中的核心部分，多目标情况下的数据关联技术更是研究的重点，由于多目标量测之间的互相干扰、外部环境干扰以及传感器性能等客观因素的约束，使得量测信息部分存在着相应的量测误差，密集环境中的多目标跟踪比较困难。针对这个问题，提出的新算法利用联合概率数据关联方法进行密集杂波环境下的数据关联，结合证据理论的思想对多传感器量测信息进行优化组合，有效地减小了量测误差对跟踪目标的影响。通过仿真结果可以看出，改进算法大大提高了跟踪精度，并具有良好的抗干扰能力，适用于解决工程实际问题。

针对随机恒速运动目标条件下已知的目标初始位置分布密度和速度分布密度，建立了时变的运动目标分布密度模型和在离散时间点上实施有限区域探测后的目标分布密度模型。以此为基础，提出了依次探测的单次探测发现概率最大的最优搜索准则，计算在该准则下的离散时间点上有限探测域的最优探测位置。最后，给出了一个二维空间搜索算例。

相对于平飞运动雷达，俯冲运动垂直向下的运动分量会引入额外的多普勒频率，对杂波的空时分布特性产生重要影响。本文针对弹载俯冲非正侧阵雷达，提出了一种俯冲运动空时信号模型，首先推导了多普勒频率与空间角度的耦合关系的一般表达式，并详细分析了在实际的阵面几何配置情况下，俯冲运动雷达杂波的空时分布特性，相应提出了适于俯冲运动的基于参数模型和配准补偿(parameter model and registration compensation, PM-RC)的杂波抑制方法。最后通过弹载雷达建模仿真分析了俯冲运动对杂波空时特性的具体影响，并验证了杂波抑制方法的有效性。

提出了一种利用极化白化滤波器（polarimetric whitening filter， PWF）作为舰船检测器的新方法。首先，介绍了基于Wishart分布的马尔可夫随机场（Markov random field， MRF）分类问题，利用相似性参数和距离函数构造平滑项，有效地利用极化信息。在利用纳什均衡对分类进行优化时，对参数的选取使用了Fisher准则，优化分类结果。对于最终的检测器，利用PWF构造表征差异的核函数，求解一个优化问题，得到了对应能量函〖JP+3〗数数据项检测函数，同时利用分类结果，使用模糊集构造平滑项检测函数，从而得到改进的极化检测器。最后，使用实际的极化合成孔径雷达（polarimetric synthetic aperture radar， PolSAR）数据对提出的方法有效性做验证并和已有方法进行比较，实验结果表明本方法检测率高，检测目标连续性好。

分析阵面变形误差对有源相控阵天线(active phased array antenna, APAA)电性能的影响，对研究和发展高性能APAA非常重要。将阵面随机误差和阵面变形作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中，建立了平面矩形APAA的阵面变形误差与电性能之间的结构〖CD*2〗电磁耦合模型，并仿真分析了阵面存在变形误差时的天线远场方向图。通过所提方法与结论，工程设计人员可对加工公差提出更合理的要求。

机载预警雷达固有的多普勒盲区容易造成目标航迹中断和重起批。针对该问题，提出了一种基于电子支援措施(electronic support measure, ESM)方位信息和多普勒盲区联合状态约束的粒子滤波跟踪算法。该算法在预测过程中对盲区内的粒子进行约束，将不满足约束的粒子投影到约束区域表面。最后再利用这些约束粒子估计目标的状态，并形成粒子云波门，对新出现的量测值进行关联。仿真结果表明，该算法相比无先验信息或仅利用多普勒盲区信息的算法具有更小的滤波误差，同时能形成更小的关联波门，提高了航迹质量，实现了多普勒盲区条件下的目标连续跟踪。

分布式阵列相参合成雷达是继多输入多输出(multipleinput multipleoutput, MIMO)雷达之后的一种新体制雷达技术，在介绍其基本概念的基础上，建立了分布式阵列相参合成雷达的基本理论模型，提出了适用于分布式阵列相参合成雷达MIMO工作模式的正交波形设计方法，首次给出了分布式阵列相参合成雷达的部分实验结果，实验结果与理论分析一致，证明了理论模型的正确性。

提出了一种旨在提高定位精度，同时具有保证通信距离约束和传感器探测距离约束性能的无人机双机协同跟踪路径规划算法。分析了传感器误差引起的目标定位误差，指出使用协同跟踪的优势。针对通信约束、传感器距离约束以及精度要求，分别提出了漏斗函数、参数冻结等策略，满足了双无人机协同目标跟踪时的相关约束。设计了双无人机目标三维定位的方法。通过对无人机双机协同跟踪精度与单机目标测量精度仿真对比，验证了算法能够在维持两种距离约束的情况下，以较高的精度跟踪目标。

为了量化作战体系的决策同步性能，提出了基于时间视角的作战决策时滞耦合同步模型，在此基础上，提出基于时间约束的作战决策同步策略，以提升作战体系的决策同步性能。仿真案例表明，该模型解决了以往基于沟通的作战决策同步模型的沟通策略不符合作战实际以及沟通后决策水平不一致的缺点，并且所提出的决策同步策略，能保证作战体系在有限时间内的整体决策水平基本一致。通过对比分析相关研究方法可知，该模型及决策同步策略更加符合实际网络化体系的作战决策过程，为后续进一步作战行动同步以及体系结构优化研究奠定基础。

空舰导弹在反舰协同作战中发挥着重要作用。在传统蚁群算法基础上，通过改进其搜索机制及信息素更新范围，提出了一种改进的半约束随机蚁群(semirestraint stochastic ant colony system, SSACS)算法，并将其应〖JP2〗用于空舰导弹作战多目标分配中。基于舰艇编队战术价值和动态拦截威胁因素，建立了空舰导弹突防舰队防御威胁数学模型，优化了空舰导弹多目标分配算法。最后通过对比改进的半约束随机蚁群算法和传统蚁群算法，证明了改进的蚁群算法克服了传统蚁群算法局部收敛的缺陷，在解决空舰导弹多波次协同目标分配问题上是有效的。

针对传统备件消耗预测模型在组合赋权方面存在的缺陷，提出了一种基于改进Theil不等系数的诱导有序加权调和平均（induced ordered weighted harmonic averaging， IOWHA）算子和马尔科夫链（Markov chain， MC）的导弹备件消耗预测模型。首先运用最小二乘法、数据变换技术和加权理论对单项预测模型进行改进；然后建立基于Theil不等系数的IOWHA算子组合预测模型；提出利用MC定性推导出组合模型中各单项预测模型在待预测时点上的预测精度状态，进而应用遗传算法（genetic algorithm， GA）求解得到待预测时点上的组合模型权系数。实例结果表明，所提出的组合预测模型大大降低了预测误差。

备件费用在装备维修费用中占据较大的比例，是影响装备寿命周期费用的重要因素。为了控制装备寿命周期费用、提高装备的费用效益，提出基于寿命周期费用技术的备件采购方案优选方法。分析了外购、内购、研仿和换装等4种备件采购方案的基本理念和关系，构建了4种采购方案下的备件寿命周期费用计算模型。以某船舶进口部件的备件采购为应用案例，通过寿命周期费用技术获得采购方案的优先次序。案例表明，寿命周期费用技术是辅助备件采购的有效决策技术之一，值得在工程中应用和推广。

为了克服隐马尔科夫模型（hidden Markov model， HMM）在训练时波氏（Baum-Welch， B-W）算法易陷入局部最优解的不足，采用多智能体遗传算法（multi-agent genetic algorithm，MAGA）对其进行参数估计，设计了染色体编码方法和遗传操作方式。利用Viterbi算法的状态估计和状态回溯能力对温控放大器进行状态监测和健康评估研究，仅需建立一个HMM，大幅度减少了HMM作为分类器使用时的模型训练计算量。仿真结果表明,MAGA优化的HMM具有更好的状态监测性能，采用Viterbi算法得到的状态概率值对设备进行健康评估有效可行。

根据装备维修保障力量特点，以优化维修保障力量配置为目标，结合粗集(rough sets, RS)和多属性群决策理论，引入直觉模糊集（intuitionist fuzzy sets， IFS）处理复合型决策数据，建立基于IFS多属性粗集群决策的知识系统，用诱导集结算子融合群组信息，定义基于交叉熵的得分函数，并基于其评估结果构建粗集决策系统。采用综合的粗集信息熵属性重要度及粗集权重方法确定属性权重，通过对象的综合评价值判断其优劣，对装备维修保障力量进行优选排序。实例分析结果符合实际，最优排序结果为决策者提供技术支持。

在实际决策问题中，决策属性间往往存在一定的交互作用，而传统决策方法并不能有效处理。针对这种情况提出了一种基于马田系统（Mahalanobis-Taguchi system, MTS）和φs转换的模糊积分多属性决策方法。该方法针对φs转换法利用属性权重确定λ模糊测度存在的问题，提出利用Shapley值代替属性权重来确定λ模糊测度，同时提出了一种基于马田系统的Shapley值测度方法，并给出了合理性分析。最后通过实例分析了不同交互度对决策结果的敏感性，并验证了利用Shapley值确定的λ模糊测度更有利于决策。

针对直接力/气动力复合控制空空导弹的敏捷转弯问题，提出了一种基于自抗扰控制技术与模糊逻辑的自动驾驶仪设计方法。将导弹俯仰通道分解为攻角控制回路与俯仰角速度控制回路，使用自抗扰控制方法分别设计控制器，并将其串联组成完整控制回路。由攻角指令得到虚拟控制量，然后通过模糊逻辑将虚拟控制量分配给气动舵与直接力喷流装置。最后使用模糊控制方法对自抗扰控制器的反馈增益进行在线调整。仿真结果表明，所提出的控制方案对大攻角指令有良好的跟踪效果，适用于空空导弹的大攻角敏捷转弯控制。

为研究隔离度寄生回路对全捷联导引头的影响，建立了全捷联制导模型，基于此模型通过无量纲变换获得了无量纲动力学模型，采用劳斯判据和系数冻结法研究了剩余飞行时间、制导参数、刻度尺偏差对制导稳定性的影响，利用伴随函数法研究了刻度尺偏差对脱靶量的影响。基于辨识理论提出了全捷联导引头刻度尺偏差的辨识方法。研究表明，刻度尺偏差会恶化全捷联制导系统稳定性，增加需用末导时间，利用辨识方法可准确辨识出导引头刻度尺偏差予以补偿。研究结论可为全捷联制导设计提供参考和帮助。

捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system, SINS)动态误差源众多，常规零速校正(zero-velocity update, ZUPT)方法难以取得理想效果。利用车辆正常行驶过程中横向和法向速度为零的约束条件，在考虑惯导系统与载车安装偏差角的基础上，推导了速度约束辅助的ZUPT算法模型。利用光纤SINS进行了2h的车载导航试验，间隔10min停车，零速校正得到的水平和高程定位精度均优于10 m。所提算法可以正确估计安装偏差角、惯性器件误差和初始方位误差，工程实用性强。

针对一类在线性外系统驱动下的不确定三角结构高次非线性系统的输出调节问题，提出了一种自适应动态面鲁棒输出调节方法。根据输出调节问题的可解条件，将该问题转化为三角结构高次非线性系统的镇定问题。在此基础上，前n-1步采用自适应增加幂次积分方法设计期望虚拟控制律；第n步引入具有误差的内模方程，通过有效地结合自适应增加幂次积分方法和内模控制，设计出鲁棒输出调节控制器。在每一步递推中，通过采用动态面控制思想引入一个低通滤波器，克服了对期望虚拟控制律的微分。最后，通过数值仿真实例验证了所提控制方案的有效性。

许多实际被控对象往往是大系统中的一个非线性微分-代数子系统。对于指数1且关联可测的非线性微分-代数子系统，分两步给出了其反步镇定控制方法，并应用于电力系统元件分散控制。第一步提出了非线性微分-代数子系统的一致相对阶概念，给出了模型等价转化的条件，将非线性微分-代数子系统模型等价转化为“受限”非线性常微分方程系统模型。第二步基于等价模型，利用反步控制方法构造出控制器，使得闭环系统渐近稳定。最后研究了多机电力系统中的同步发电机汽门控制功角问题并进行了仿真，仿真结果表明了所提方法的有效性。

为了克服传统能量检测算法的不足，提出了一种基于双门限能量检测的协作频谱感知算法（cooperative spectrum sensing algorithm based on doublethreshold energy detection, CSBDE）。该算法采用噪声不确定条件下的双门限值作为判决条件，将本地能量检测结果划分为硬判决和软判决。认知基站采用优化的融合准则，首先对所有本地硬判决进行融合，根据需要再进一步对本地软判决进行融合，最终给出全局判决结果。蒙特卡罗仿真结果表明，该算法能够克服噪声不确定性对能量检测的影响，提高了系统的检测性能。

对于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)水声通信系统，频域最小二乘(least square, LS)信道估计算法受噪声影响较大，离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT)插值算法引入了由于空载波所产生的误差。针对上述问题，提出了一种LS-DFT信道估计算法，先对导频子载波进行LS信道估计，再通过DFT作降噪处理，然后通过误差对比和数据替换，得到一组新的导频信道估值，最后通过线性插值获得数据子载波处的信道估值。理论分析和仿真结果均表明，该算法能以较小的复杂度有效提升系统的性能。

提出一种基于相关积运算构造零相关区(zero correlation zone, ZCZ)序列集的方法。该方法可以利用任意正交子矩阵和零相关区序列集的相关积或两个零相关区序列集的相关积构造新的零相关区序列集。文中证明构造的序列集的零相关区扩展倍数不小于序列长度扩展倍数，且利用最佳零相关区序列集时可以获得最佳或渐近最佳的零相关区序列集。该方法降低了对正交矩阵以及零相关区序列集的要求，使生成的序列集具有灵活的维度和长度。最后，数值仿真证明了该方法的有效性。

针对服务质量（quality of service， QoS）全局最优Web服务选择问题，提出了一种双种群协同进化QoS全局最优Web服务选择算法。算法在多目标离散粒子群算法基础上设计一种双种群协同进化框架以同步进行非支配排序和精英粒子保留，并定义了一种新的离散粒子位置更新算子。同时为保证粒子的多样性和算法的全局收敛能力，算法采用基于距离的粒子多样性度量算子、基于适应值排序的粒子选择算法和基于轮盘赌的全局最优解选择策略。仿真实验结果表明该算法能同时优化多个目标，并得到一组满足约束的Pareto最优解，且具有较好的性能和鲁棒性，解集的质量和分布也优于非支配排序遗传（nondominated sorting genetic algorithm，NSGA）算法的改进算法NSGA-Ⅱ，能有效解决QoS全局最优的Web服务选择问题。

动态Delaunay三角剖分（Delaunay triangulation， DT）技术可应用于空中目标冲突检测领域，从而有效降低检测算法的计算复杂度。针对计算复杂度降低带来的检测可信度问题，提出一种面向移动点的Delaunay网格拓扑动态维护算法，通过实时维护网络拓扑结构确保检测可靠性，并利用局部优化技术（local optimization procedure， LOP）进一步降低计算复杂度。理论分析和实验结果都表明,算法有效地兼顾了计算复杂度和检测可靠性，是一种稳健的动态Delaunay三角剖分技术。

特征加权是聚类算法中的常用方法，决定权值对产生一个有效划分非常关键。基于模糊集、粗糙集和阴影集的粒计算框架，本文提出计算不同簇特征权重的聚类新方法，特征权值随着每次迭代自动地计算。每个簇采用不同的特征权重可以更有效地实现聚类目标，并使用聚类有效性指标包括戴维斯-Bouldin指标(Davies-Bouldin,DB)、邓恩指标(Dunn, Dunn)和Xie-Beni指标(Xie-Beni, XB)分析基于划分的聚类有效性。真实数据集上的实验表明这些算法总是收敛的，而且对交叠的簇划分更有效，同时在噪声和异常数据存在时具有鲁棒性。

建立非常规突发事件演化分析的动态模拟仿真系统对于非常规突发事件的应急管理具有重要意义。针对现有模拟仿真方法与系统在用于非常规突发事件演化分析时存在的不足，尤其难以综合集成多学科、多领域的理论、方法和技术成果的问题，从知识管理以及综合集成的视角，给出了以知识元为基础，以数据、知识、模型融合计算为核心的非常规突发事件演化分析模拟仿真系统的框架体系，并探讨了各子系统的实现。在该系统中，知识元实现了数据、知识、模型的内在关联；通过知识元网络的推理，实现了各学科、各领域数据、知识、模型的动态融合计算，从而进一步实现了非常规突发事件演化分析的模拟仿真。最后，给出了原型系统，并通过泥石流灾害实例，阐述了原型系统的管理与运行过程。

多数产品或系统的失效可归结为其潜在的退化过程，且系统退化通常为隐含的过程而无法直接观测或测量。针对隐含的退化过程不可直接观测的特点，本文提出一种基于状态空间模型的产品退化建模方法，以系统运行期间采集的性能数据为基础，结合贝叶斯估计理论，实现了对系统隐含退化状态的在线估计与预测，以及对系统性能可靠性的实时评估。以民航发动机为对象，通过对实际收集的性能数据的分析表明，本文所提方法能够较好地用于系统性能可靠性的实时评估。

为研究鱼雷服役期间贮存可靠性的分析计算问题，根据鱼雷历次战备转级检测数据，运用等分故障时间内插法，估计各故障发生时间，分别绘制战备转级检测时序图、实转完好与故障状态时序图以及定转完好与故障状态时序图，从而计算鱼雷在不同服役年限的贮存可用度、贮存故障率与贮存可靠度，得出鱼雷贮存质量变化规律。实例计算表明,应用战备转级检测数据能够在工程上满足服役期间鱼雷贮存可靠性的分析计算需要。

由于设计与材料的缺陷以及制造过程中的不稳定性，通常在一批产品的生产过程中会产生一定比例具有较高突发失效率的缺陷产品。为了尽量剔除缺陷产品，提高整批产品的实际使用可靠度并减少寿命周期费用，需要进行老练筛选并确定最优的老练时间。在假设突发失效时间服从指数分布、性能退化轨道以Wiener过程描述的基础上，针对同时包含突发失效和退化失效的产品，本文首先建立了包含退化失效的混合竞争失效模型；然后以平均剩余寿命(mean residual life, MRL)为目标函数建立了老练试验优化模型的有效性，并给出了数值求解方法；最后通过数值实例验证了所提出的老练试验优化模型的有效性，并对模型参数进行了灵敏度分析。