针对校正源方位扰动误差会影响阵列误差矩阵校正精度这一问题，提出了一种可以自行抑制校正源方位扰动误差的鲁棒阵列误差矩阵校正算法。在假设校正源方位扰动误差较小的情况下，通过一阶Taylor级数展开的方式，建立了一种关于阵列误差矩阵的结构总体最小二乘优化模型用以抑制校正源方位扰动误差的影响，基于该优化模型，设计出一种数值优化算法用以实现阵列误差矩阵的鲁棒校正。数值实验验证了文中新算法的有效性和优越性。

为提高反射面天线电性能，基于机电耦合理论，以增益和第一副瓣为综合控制目标，建立智能反射面天线形状最优控制模型。模型考虑结构强度和作动器性态约束，将作动电压作为被控变量, 通过机电耦合模型将电性能表示为作动电压的函数。以某7.3 m反射面天线为研究对象，同时考虑自重与温度载荷，分别应用所提方法与传统形状最优控制方法进行控制，其中温度载荷由77个温度传感器实测获取。结果表明，基于机电耦合理论的形状最优控制模型在改善天线的电性能方面更加有效。

大多数子空间类谱估计算法，需要预先估计信源个数，而且当信号源相干或强相关时，不能直接应用基于信息论的估计方法。针对接收信号为独立源与相干源并存的情况，提出一种新的基于矩阵重构的信源数估计算法。算法利用各个阵元接收数据与参考阵元接收数据的互相关信息，构造一个Toeplitz等效协方差矩阵解相干。理论分析证明，相比于复信号解相干的常规Toeplitz矩阵重构方法，算法节省一半的阵列孔径，而且对噪声发散性有一定抑制作用。基于此构造矩阵采用特征子空间投影与特征值加权的方法构造判决函数来估计信源个数，仿真结果表明，算法在独立源和相干源并存的情况下，能准确估计出信源个数，性能优于空间平滑Akaike信息论准则法和空间平滑最小描述长度法。

在目标空域密集环境下，属性辅助运动状态数据关联是目前公认的解决数据关联性能严重下降问题的潜在有效途径。从NeymanPearson准则出发，在分析经典运动状态信息关联度量及门限确定方法合理性的基础上，给出属性辅助数据关联中属性度量及对应门限的确定方法。仿真结果表明，与惯用的固定门限相比，该方法确定的度量及门限具有稳定的关联性能。

从矢量水听器和声压阵两个角度，研究了单个二维压差式矢量水听器的最小方差无失真响应（minimum variance distortionless response, MVDR）波束形成的优化技术。针对压差式矢量水听器半径波长比大于0.1时，利用它进行方位估计性能恶化的问题，提出了一种修正的单个压差式矢量水听器MVDR波束形成处理方法。仿真和湖上试验的结果表明：修正的压差式矢量水听器MVDR处理方法对阵元间距的变化具有更好的稳健性；在半径波长比小于0.1时具有更好的估计性能，在半径波长比大于0.1的一定范围内依然具有良好的方位估计能力。

以反舰制导雷达为背景，研究了宽带线性调频脉冲多普勒雷达的抗箔条干扰方法。首先建立了弹载宽带线性调频相参脉冲雷达的回波模型，推导了距离-多普勒二维像的形成过程；然后分析了宽带相参雷达舰船目标回波与箔条回波的区别，提出了回波距离-多普勒二维像扩展因子和能量均匀度两个特征指标对舰船和箔条进行区分；结合实际应用环境和箔条干扰的特点，设计了抗箔条干扰算法的判决准则，给出了抗箔条干扰算法的实现流程图；最后对实测数据的处理结果证明了抗箔条干扰方法的有效性。

机载气象雷达无法检测雷达回波信噪比（signaltonoise ratio, SNR）很低的晴空湍流和干性风切变。提出了一种参数化的机载气象雷达回波谱矩估计方法，该方法利用非线性最小二乘(nonlinear leastsquares, NLS)方法拟合回波的自相关序列估计谱矩。引入循环优化思想来解决多个高斯谱回波混合时的谱矩估计问题。给出了将谱矩估计的二维搜索问题转化为两个一维搜索的快速算法。理论和仿真实验与分析表明，提出的方法适用于信噪比较低的情况。

提出了一种高分辨率合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)杂波图像的仿真方法。在分析了两种用于高分辨率SAR杂波图像建模的统计模型(广义Gamma分布和广义复合分布)特性的基础上，推导了其相应的基于非线性变换法的生成函数的解析式。然后，在由实测图像中估计与人为设定两种模型参数获取方式下，分别仿真了广义Gamma分布和广义复合分布的SAR杂波图像。实验结果表明，所仿真图像的直方图均与相应的理论概率密度函数吻合，验证了仿真方法的有效性。

以目标跟踪为背景，研究了单平台上主被动传感器的长期调度问题。通过合理、实时地切换主被动传感器，使得有限时域内的跟踪精度和辐射风险达到合理的平衡。将该调度问题构建成部分可观马氏决策过程(partially observable Markov decision process, POMDP)以同步实现目标跟踪和辐射控制。提出以容积采样法估算长期精度收益，以隐马氏模型滤波器推导长期辐射代价。最终将原问题转化成决策树并利用分枝定界法进行求解。仿真结果证明了本方法的有效性。

对于高频雷达系统，通常很难找到一段连续可用的“寂静”频带，为了获得大的距离分辨带宽，可以离散地利用多段可用频带。然而，信号频谱的离散性会造成较高的距离旁瓣。所研究的全随机跳频脉冲信号，通过控制不同频率脉冲出现的概率可以获得较低的距离旁瓣。研究了全随机跳频脉冲信号自相关函数的统计特性，并给出了可用频带连续及非连续两种情况下的信号设计方法。

为了定量评估机动动作的风险，构建机动动作风险定量评估模型。提出使用关键点划分机动动作，并给出了不同风险等级的划分及其含义；由于关键点的风险等级与参数离差划分区间之间的不确定性，使用〖JP3〗贝叶斯定理确定关键点处于不同风险等级的概率，并结合不同风险等级的权重得到关键点的风险值；由于专家在判断过程中的模糊性及不确定性，使用模糊层次分析法确定不同关键点的权重，最终实现了机动动作风险的定量评估。仿真实验部分以典型的机动动作斤斗为例进行研究，通过对斤斗动作实际数据的分析，验证了机动动作风险定量评估模型的有效性。

针对航天器健康管理领域中在轨卫星的健康评估问题，提出了基于模糊变权原理的健康状态评估方法，用健康度定量表示健康状态，并以卫星姿态控制系统为例进行了分析。在部件级水平上，采用了基于模糊无量纲化函数和稳定更新过程的健康度计算方法。从部件级到系统级，利用改进的层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)，结合变权综合原理，建立了姿态控制系统的健康状态层次分析模型，并给出评估计算过程。最后，通过故障仿真的手段进行验证，结果表明该套分析与评估方法对卫星健康管理具有实用价值。

针对低轨（low earth orbit， LEO）星座系统的空间覆盖性能，提出应用着色Petri网（colored Petri net， CPN）建模仿真分析星座对目标空间覆盖属性的方法。通过低轨探测星座系统的三层CPN建模和仿真，分析整体星座的逻辑结构特性和多星动态协同事件操作流程及操作事件的因果/并发时序关系，创建了一种LEO探测卫星对任意时间、任意地点和任意弹道的空间目标覆盖属性研究途径，以获得星座对任意来袭目标的最优探测操作流程。

综合考虑目标的散布特点以及航空磁探仪探测能力，推导了磁探仪应召搜索概率评估的解析模型。针对解析评估模型中探测宽度为战术设定值无法准确描述目标磁特性的变化对搜索概率影响的问题，提出了等效平均探测宽度模型。根据建立的航空磁探测相遇模型和检测模型，给出了等效平均探测宽度模型的求解算法。通过蒙特卡罗仿真实验验证了基于等效平均探测宽度搜索概率评估模型的有效性和可信性。不同目标航向和不同反潜机高度条件下的评估结果对比表明基于等效平均探测宽度搜索概率评估模型可以更加有效的评估目标磁特性变化对搜索概率的影响。

针对现有直觉模糊相似度量大都基于距离测度的现状，提出一种基于包含度的直觉模糊相似度量推理方法。所提方法利用模糊蕴涵算子及集合基数建立一系列直觉模糊包含度函数，并对基于包含度的强相似度量进行定义，给出满足强相似度量的若干性质，揭示了包含度与相似度之间的关系，进而将基于包含度的直觉模糊相似度量引入直觉模糊推理，提出了基于包含度的直觉模糊相似度量推理方法。以现有的10种直觉模糊相似度量方法与所提方法进行比较，并通过典型的实验数据分别展示了基于包含度的直觉模糊相似度量方法的优越性与较强的区分能力，实验目标样本的推理结果验证了所提方法具有较高的推理精度。

定义了GM(1,1)模型的 4种基本形式:均值GM(1,1)模型(even grey model,EGMD,原始差分GM(1,1)模型(original difference grey model, ODGM),均值差分 GM(1,1)模型(even diflerence grey model， EDGM)和离散GM(1,1)模型(discrele grey model,DGM),并深入研究了不同模型的性质和特点,证明了不同形式的模型相互等价。通过对齐次指数序列、非指数增长序列和振荡序列的模拟分析,明确了不同模型的适用范围:ODGM、EDGM和DGM均适用于齐次指数序列和近似齐次指数序列的情形。微分、差分混合形态的 EGM适宜于非指数增长序列和振荡序列的情形。相关结论可作为实际建模过程中选择模型的参考和依据。

构造了基于time-to-go的负n次幂函数的扩展目标函数，推广得到不考虑驾驶仪动力学的扩展弹道成型制导律。将一阶驾驶仪动力学引入到扩展弹道成型制导系统中，得到三阶线性时变齐次微分方程，利用幂级数解法，求解得到闭环制导系统的位置、速度、加速度解析表达式；根据终端时刻的位置和速度解析结果，得到由一阶驾驶仪动力学引起的脱靶量和终端角度误差解析表达式。利用伴随法对解析脱靶量和终端角度误差的解析结果进行了仿真验证。仿真和解析研究结果表明，当制导时间大于驾驶仪时间常数的15倍以上时，由初始方向误差和终端落角约束引起的脱靶量、终端角度误差都基本收敛到零。

反推滑模变结构控制是当前不确定非线性系统鲁棒控制理论和应用的前沿课题之一，在提高、改善控制系统过渡过程品质和鲁棒性等方面表现出较大潜力，尤其在航空航天等高技术领域有着广阔的应用前景。首先，从不同设计方案角度详细综述了反推滑模变结构控制的理论研究现状。其次，介绍了该方法在航空航天、机器人、电机和电液伺服系统等控制领域的工程应用现状。最后，讨论了反推滑模变结构控制目前存在的问题及其可能的解决途径。

基于L2最优控制分配策略，提出一种直接侧向力与气动力复合控制导弹自动驾驶仪设计方法。导弹复合控制系统由控制分配策略和虚拟控制律2个部分组成。基于干扰抑制不变集的分析思想，采用反步法设计虚拟控制律。将虚拟控制律产生的控制量通过L2最优策略分配给实际执行机构。设计过程中，考虑了执行机构的动特性以及外界干扰的影响。仿真结果表明，导弹复合控制系统对过载跟踪指令响应快速且平稳。跟踪过程中，直接侧向力与气动力之间相互配合，验证了控制方法的有效性。

临近空间伪卫星的定位精度与其几何布局有密切关系。为了提高伪卫星的定位精度，在研究现有伪卫星几何布局方案的基础上，提出了一组新的伪卫星布局方案。首先，在研究卫星数目与几何精度因子（geometric dilution of precision， GDOP）关系的基础上，确定了6颗伪卫星独立组网定位的设计方案；然后，分析了伪卫星的高度角和方位角对GDOP的影响，设计了基于临近空间飞艇的6颗伪卫星布局新方案。最后，将提出的伪卫星布局新方案与现有的布局方案进行仿真验证和比较。结果表明，提出的新方案不但增加了用户的定位区域范围,而且在定位区域内减小了GDOP，提高了定位精度。

针对多水下自治机器人(unmanned underwater vehicle, UUV)协同定位过程中水声通信延迟造成的定位失效问题，提出了一种基于状态估计均方误差最小的延时扩展卡尔曼滤波(delayed extended Kalman filter， DEKF)定位误差修正方法。首先建立考虑水声通信延迟的系统状态方程，利用状态转移矩阵推导系统等效量测方程，然后给出多UUV 考虑水声通信延迟的扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)定位方法并分析其不足；最后在EKF方法的基础上，分析量测信息延迟对状态估计的影响，建立系统真实量测模型，设计基于状态估计均方误差最小的DEKF 算法。仿真结果表明，该方法能够有效地修正多UUV 协同定位中由于水声通信延迟造成的定位误差，在工程实践中具有一定参考意义。

针对一类含不可控不稳定线〖JP+2〗性化的高阶非线性系统的跟踪控制问题，给出了一种连续状态反馈动态面控制器设计方案。基于增加幂次积分方法，利用状态参考的思想，设计了可导的期望虚拟控制律。利用动态面技术，让期望虚拟控制律的函数通过一阶低通滤波器，避免了对期望虚拟控制律的函数进行微分。所提连续状态反馈动态面控制器能够保证跟踪误差半全局一致终结有界。数值仿真算例结果验证了所提控制方案的有效性。

链路的间歇性连通以及稳定的端到端路径的缺乏使得延迟容忍网络（delay tolerant network）中经常采用“存储〖CD*2〗携带〖CD*2〗转发”的方式来保证消息传输的到达率。然而由于网络资源受限，该转发方式下产生的大量的消息副本将造成巨大的资源消耗，最终导致网络拥塞。提出一种基于概率接纳和丢弃（probabilistic acceptance and drop, PAD）的拥塞控制算法PAD。该算法结合了队列长度和输入/输出速率来检测拥塞，各个节点根据当前的拥塞状态来确定接收和丢弃消息的概率，从而实现较小的开销和较高的消息到达率。此外,基于生灭模型构造了消息副本数的连续时间马尔可夫链，并对消息到达率进行了理论分析。理论分析和仿真结果证明，与其他算法相比，PAD算法在保证较小的网络开销和较短的端到端延迟的同时，消息到达率显著地提高了130%以上。

时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术，网络节点间的协作感知、数据融合、定位技术、能量管理都需要时钟同步的支持，才能正常开展。通过对影响802.11无线网络中IEEE 1588时钟同步精度的双向不对称时延的产生机理及统计特性进行详细分析，提出了一种基于卡尔曼滤波的时延过滤算法，并在此基础上设计实现了时钟伺服系统，从而实现了基于IEEE 1588协议的一种纯软件形式的无线传感器网络时钟同步方法。最后，通过实测验证了该方法的有效性。实测结果表明，该方法在同步精度、同步时间及偏移误差上达到了较高的指标。

在Femtocell和Macrocell构成的两层网络中，干扰问题十分突出，传统的研究主要集中在静态的资源分配上，未能有效地提高频谱资源的利用率。基于认知无线电中的频谱感知技术，检测出空洞的频谱资源分配给Femtocell使用。给出了多用户多天线Femtocell系统的协作频谱感知模型，推导出全局检测概率，在给定虚警概率的前提下，在融合中心基于粒子群优化（particle swarm optimization， PSO）算法优化分配每个Femtocell用户感知信息的权值，最大化系统的全局检测概率，提高频谱资源的利用率。仿真结果表明，所提算法能够有效地改善系统的检测性能，具有较好的实时性，适用于实际的两层网络通信系统。

在稀疏子空间聚类算法的基础上，提出一种基于加权稀疏子空间聚类的图像分割方法。利用加权的稀疏约束使得特征数据能够更好地被同一子空间内相似性高的特征数据线性表示，系数矩阵在类间更为稀疏。实验表明，给出的加权稀疏子空间聚类方法对于干净数据和带噪声的数据都能得到较高的数据聚类准确率，对自然图像能够得到比较符合人眼视觉特性的分割结果。

为了研究新型自行火炮装备与现有自行火炮装备的结合使用与联合保障效能问题，根据自行火炮的使用特点和任务剖面，建立了基于高层体系结构(High level architecture, HLA)的作战仿真系统，探讨了同类仿真系统的模型需求，并深入研究了信息感知与传输、火力毁伤、故障和维修的建模和仿真。最后通过实例验证了该仿真系统的可行性和可信性，不仅为同类型作战仿真系统的开发提供通用框架，而且为研究新旧装备的联合使用和联合保障问题提供了一种新思路。

随着网络与信息技术的快速发展，导致网络上产生了大量的电子文本，而文本间的相似度计算是文本处理的一种重要手段。对于大规模的文本集，通常采用向量空间模型（vector space model， VSM）进行文本表示，但是该方法面临着文本向量维度较高及文本语义相似度难以度量的问题。提出一种改进的文本相似度计算方法，从大量的特征空间中选择出具有代表性的元数据特征向量元素，以降低向量空间的维度；构建领域概念树并设计基于领域概念树的文本相似度算法，对领域概念中广泛存在的同义词进行处理，以提高文本之间语义相似度度量的性能。实验结果表明：通过降维和概念相似度计算可提高文本相似度计算的性能。

发生共因失效时，同一因素对共因部件组的影响既可能因单元而异，也可能随时间变化。针对同时存在非对称性和时变性的共因失效现象，提出“随机冲击-随机阈值”模型，统一解决非对称性、时变性两类问题，并可应用到多共因场景。与共因失效概率仅反映故障模式不同，本模型能深入分析不同原因及影响。以风力发电机为对象，在阈值分布相异，受破坏性作用的风和海浪冲击情况下，验证了模型的适用性。实例证明，“随机冲击-随机阈值”模型为解决非对称性和时变性两类问题，以及单一共因和多个共因2个场景，提供了统一的解决框架。

以N型更换策略下的多状态系统为研究对象，考虑系统性能逐级退化，假设系统在各级工作状态的停留时间服从phasetype（PH）分布；并规定系统只能进行N次不完全维修，第N+1次故障时进行更换；不完全维修时间和更换时间均服从PH分布；随后给出了系统稳态可用度、部件更换间隔时间分布和平均更换间隔时间的解析形式，并将系统的部件需求规律表述为马尔可夫到达过程（Markovian arrival process, MAP）；最后通过一个算例验证了模型的可行性。

针对单元故障前工作时间服从指数分布的共载荷失效系统，提出了虚拟载荷的概念，建立了基于独立性假设条件的载荷—强度干涉（loadstrength interference, LSI）模型与系统可靠性综合模型的概率等价关系，导出了基于单元故障率信息或试验数据的指数分布单元共载荷失效串联系统可靠性分析与评估模型，具体给出2种常用截尾试验情形下系统可靠度与平均故障间隔时间的点估计及置信下限估计公式，并运用MonteCarlo模拟方法对所建立的共载荷失效模型进行了计算验证。