针对目标运动模型不完全的跟踪系统，为解决系统误差配准问题，提出一种基于Metropolis-Hastings抽样的系统误差配准方法。该方法通过系统误差的最大似然估计导出的等效概率平稳函数作为Metropolis-Hastings算法要求构造的概率密度函数，同时给出不同的提议函数来提高系统误差空间分布的全局性。对时变和时不变系统误差情况分别进行了仿真，仿真结果表明,所提方法在考虑系统误差统计特性的同时对解决系统误差配准问题具有有效性和可行性。

为了提高旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance techniques, ESPRIT)算法的分辨力和测角精度，充分利用非零延迟相关函数中信号入射角度的信息，提出了基于延时相关处理的ESPRIT算法。根据所有阵列间延时相关信息，构造新的阵列输出矩阵，并且得到新的协方差矩阵。对新的协方差矩阵进行特征值分解得到特征向量，通过将特征向量划分得到含有入射角度信息的子阵，最终求得信源的入射角度。仿真结果表明，该算法的分辨力和测角精度均优于原ESPRIT算法，并且在小角度间距情况下也有较好的分辨性能。

提出了一种Costas 跳频信号参数盲估计算法。首先对接收信号作快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)，分析频谱以估计信号跳频频率个数;进而得到码元宽度初估计值，以该初估计值设定搜索范围搜索频率跳变点位置，对码元宽度作精估计。在脉宽未知的情况下，提出了基于最小描述长度 (minimum description length, MDL)的到达时间估计方法。和其他Costas跳频信号参数估计方法相比，该方法计算量小，参数估计精度相对较高。仿真结果证明，该方法在较低信噪比条件下仍有效。

为了进一步改善凸组合变阶数最小均方(convex combination variable fractional tap-length least mean square,CFTLMS)自适应滤波算法的稳态性能，在证明其稳态性能的基础上，提出了一种变宽度凸组合变阶数(variable width-CFTLMS, VW-CFTLMS)自适应滤波算法，并给出参数的选择依据。仿真结果验证了低信噪比情况下,VW-CFTLMS算法稳态性能和参数选择依据的正确性；同时该算法的稳态性能要优于CFTLMS算法，其额外均方误差相比于CFTLMS算法降低约1.8 dB，具有实用价值。

针对数值天气预报模式应用于电磁波传播预测的性能，比较数值模拟和无线电探空剖面，计算并对比以两者为输入的路径损耗。对于近地面1 km大气修正折射率梯度，两者间误差均值和标准差分别为4.4 M/km和16.6 M/km。通过在典型频点上的传播计算，发现频率较低或距离较近时，路径传播损耗误差较小，随着频率或距离的增加，误差逐渐增大。结果表明了数值天气预报技术在海上电波传播特性预测中的适用性。

被动雷达导引头使用干涉仪进行宽带测向时存在角度模糊。多基线解模糊方法受限于导引头天线安装体积和天线单元直径。探讨了基于圆阵干涉仪的宽带测向问题，提出一种快速宽频段解模糊方法，可根据入射角度选择参考基线组以实现全方位高精度测量。仿真结果表明了此方法的正确性和有效性。

针对Ozaktas采样型分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform, FRFT)的计算量偏大以及分辨率较低的弱点，研究了过采样条件下采样型FRFT的计算，提出了一种改进算法。在过采样条件下，通过减小变换阶的取值范围，使在时频平面上的频率分布范围缩小，时域离散间隔保持不变，避免了插值运算，计算量明显减小，且算法具有可逆性。经过进一步拓展，改进算法具有分辨率可调，输出区域可选，输出长度可变的特点。最后通过数值仿真对改进算法进行了验证。

缠绕相位的展开是分析干涉合成孔径雷达数据的关键步骤，提出了一种利用无网格法进行相位展开的算法。该算法首先通过径向点插值无网格法计算出相位在划定支持域内的近似函数，然后在最小二乘意义下通过计算待展开相位点在支持域范围内的局部最佳近似值进行相位展开。由于结合了最小二乘法和无网格法的优点，该方法对于干涉图中质量较低区域同样可以进行有效相位展开，同时在很大程度上防止了误差的传递。最后通过仿真数据及实测数据验证了该算法的有效性。

提出一种非均匀线阵多输入多输出（multiple input multiple output， MIMO）雷达的多目标定位方法。该方法基于阵列内插技术，构造一个内插矩阵对非均匀线阵MIMO雷达进行处理，满足虚拟均匀线阵MIMO雷达的特性，推导出虚拟均匀线阵MIMO雷达的信号子空间，最后利用旋转不变信号参数估计技术（estimating signal parameter via rotational invariance techniques， ESPRIT）对目标方位角度进行估计。其优点是突破ESPRIT算法对阵元配置的要求，且有效增加了阵元数目(实为虚拟阵元)，提高了方位角分辨率。仿真结果表明，该算法增加了MIMO雷达探测目标数，角度估计精度接近克拉美罗界根。同时，所估计的二维方位角参数自动配对，不需要额外的配对运算，计算量小。

准确的包络对齐是逆合成孔径雷达成像的基础。提出了一种适合工程应用的包络对齐方法，通过对相邻分组脉冲累积互相关系数的监测，实时调整窗函数的长度，消除了包络对齐中的漂移误差和“毛刺”现象，并通过竞争选择基准脉冲的起始位置，保证了算法的稳健性。仿真和试验数据的成像结果表明包络对齐结果的精度满足成像的要求。

现有高分辨距离像（high resolution range profile, HRRP）在线识别方法的训练过程往往需要大规模的训练样本集，难以在小规模样本条件下进行在线识别。针对小规模HRRP样本集的在线识别问题，推导了增量支持向量数据描述（incremental support vector data description, ISVDD）算法，并提出了基于ISVDD的HRRP在线识别方法。该方法在训练过程避免了对大规模样本集的需求，能够获得良好的识别效果。同时，由于ISVDD应用于在线识别，相对于标准支持向量数据描述在线识别方法，大大减少了新增样本的训练时间，而且能够获得和成批支持向量数据描述识别方法相同的识别性能。基于4种飞机目标的实验结果证明了本文方法的正确性和有效性。

针对作战飞机编队多目标跟踪中的辐射控制问题，提出了一种多机多传感器协同多目标跟踪与辐射控制方法。该方法首先根据目标与我机编队之间的距离,利用模糊逻辑设定不同目标的跟踪精度，然后以目标跟踪精度为任务需求,在时间上控制雷达辐射。建立了目标的威胁评估模型，并根据目标相对我机的不同威胁度在空间上控制雷达辐射，选择威胁度最小的一个或几个雷达辐射。同时，利用多平台间的机载地理坐标系转换,进行多平台序贯滤波，实现传感器管理下的目标跟踪。仿真结果证明了方法的合理性和有效性，研究结论有助于提高作战飞机编队的抗侦察和抗干扰能力，从而提升整体的生存能力。

针对多被动传感器多目标跟踪中的传感器资源分配问题进行研究。讨论了多被动传感器跟踪误差的克拉美-罗下限，在此基础上分析了多被动传感器系统跟踪误差的几何分布。为解决多目标跟踪中的传感器资源分配问题，通过先验信息熵与后验信息熵之间的差值获得信息增量；在此基础上针对多被动传感器系统的特点构建最优化分配模型，将被动传感器组合在不同时刻动态地分配给不同目标。仿真实验表明，与不考虑资源分配的固定跟踪模式相比，该方法能够高效合理地利用有限资源，并且使多被动传感器多目标跟踪系统的整体跟踪性能得到提高。

应用武器系统杀伤区计算方法，研究空天信息支持反导武器拦截弹道导弹作战效果的评估问题。根据空天信息支持反导武器系统的导弹拦截作战流程和系统间的相互作用关系，设计了衡量空天信息支持反导武器系统导弹拦截作战效果的拦截窗口计算模型。有效地把空天信息引导的及时性和精确性与反导武器系统的作战效果有机结合，能够实现空天信息支持反导武器系统导弹拦截作战效果的综合整体分析和空天信息对反导武器的引导时机和引导精度等关键要素分析。数值仿真实例进一步说明了所取得的主要结果。

针对复杂环境下的无人机多航迹规划问题，提出了将粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）算法与加权k-均值聚类算法相结合的规划方法。每个粒子表示一条航迹，采用加权k-均值聚类算法对粒子进行分类，得到多个粒子子群，在每个子群内部进行一条可行航迹的优化，最终得到多条不同的可行航迹。对传统k-均值聚类算法进行改进，采用排挤机制产生初始聚类中心，针对实际环境中突发威胁的分布不均性，在聚类过程中，对航迹节点按照所在区域突发威胁的出现概率进行加权，提出了加权k-均值聚类算法。仿真实验表明，所提出的方法能够有效地得到无人机的多条可行航迹。

成像卫星调度问题是利用在太空中运行的多个对地观测卫星，根据用户的需要，最大限度利用卫星系统的资源实现对地面目标进行观测。该系统涉及多个成像卫星的调度和规划，因此一直以来都是一个富有挑战性的课题。在分析成像卫星工作原理和调度任务约束条件的基础上，首先建立了一个满足多卫星、多监测目标的混合线性模型，并对模型的合理性加以论证。其次，采用一种数学建模语言(a mathematical programming language,AMPL)解决该调度问题的新方法以应对目前约束规划问题求解方法多样、求解性能差异大的问题，并对从卫星工具包上得到的数据进行实验。该建模语言可以根据模型种类，智能调用各类综合多种成熟算法的解法器。实验结果显示，相对于常用求解算法，该方法更加有效地解决了中短期卫星的调度问题。

以网络化作战战场资源部署为研究背景，对战术指挥控制资源部署问题进行了描述。以决策实体工作负载的均方根最小为目标函数，建立了指挥控制资源部署问题的数学模型，提出了基于改进层次聚类法的指挥控制资源部署算法。该算法以作战任务-平台资源的分配结果为输入信息,对可部署决策实体数目范围设定、决策实体合并项选择和决策实体能力约束判定进行了改进，着重分析了每一层聚类的N-best备选策略和决策实体合并项选择方法。通过一个作战想定，分别从目标函数值、搜索空间大小两个方面对本算法和其他算法进行了比较。

针对权重已知且属性值为精确实数型、区间型和模糊型的混合型多属性决策问题，提出了一种基于模糊偏序关系的混合型多属性决策方法。该方法利用混合型评估值模型来描述多属性决策问题；在对属性值预处理后，通过构建混合型模糊偏序关系模型，将决策问题转化为评估关系模型；然后对偏序关系进行集结，得到全序关系，从而获取所有方案的优劣排序。算例验证了方法的有效性。计算过程表明，该方法计算简单，且避免了逼近理想解的排序方法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)难以合理定义距离函数的局限性。

对于时间序列的生成机理是否服从于确定规律性的判断将直接影响到对其进行研究的理论框架的选择。提出了一种时间序列确定性成分的指标检验方法。该方法首先将待检验的时间序列重构于高维相空间中，寻找其主要几何特征在低维欧式空间中的投影，再将投影反射回高维相空间。通过比较原高维相空间与反射空间之间的偏差，来判断该序列的确定性。仿真实验证明了该方法具有可靠性。

为提高舰船维修费案例的调整效果，遵循着调整知识产生、调整知识约简和调整知识推理的建模过程，提出了一种改进的舰船维修费案例调整模型。在该模型中，采用Policastro的重构方式，利用目标案例的直接和间接相似案例集，产生舰船维修费案例的调整知识；针对调整知识中可能存在冗余、相关性、知识量过于庞大不便于推理等问题，提出了一种既能有效约简调整知识、又能准确衡量调整知识重要度的改进规则约简方法，并给出了具体的实现算法；为提高知识推理的效率，采用具有强泛化能力和出色学习能力的最小二乘支持向量机（least square support vector machine，LSSVM），构建了舰船维修费案例调整知识推理模型，并基于遗传算法（genetic algorithm，GA）和交叉验证方法，对推理模型的有关参数进行了优化。实例结果表明，与其他案例调整模型相比，所提模型在调整精度上要远远好于其他模型，所提模型是科学、有效的。

对一类多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊系统设计预测控制器,并基于时变增益自适应律对控制器中的未知向量和逼近误差估计值进行自适应调整。证明了此方法可使跟踪误差收敛到原点的一个邻域内，仿真结果验证了此方法的有效性。

针对含非线性和干扰项的时变时滞系统鲁棒稳定问题，提出一种模糊自适应H_∞控制方法。采用T-S模糊系统对未知非线性函数向量进行逼近，设计自适应全调节律，即同时调整模糊参数矩阵和基函数参量。对于逼近产生的误差和外界干扰，引入H_∞控制。基于李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术，在保证系统稳定的前提下，通过求解矩阵不等式得到满足设计要求的控制器。通过对已有算例和空天飞行器高超声速飞行控制系统的仿真验证了所提方案的有效性。

提出以任务响应时间为指标设计侦察任务和卫星轨道。给出了侦察卫星采用近地快速覆盖轨道执行快速侦察任务的流程，讨论了数据回收站的布设原则和发射场的选取方法，分析了数据回传对发射轨道的约束和光照条件对发射窗口的约束。在此基础上分析了侦察任务的响应时间，设计了快速侦察任务的最优轨道，使任务响应时间最短。在光照约束条件下，快速侦察任务的最大响应时间为1天。仿真算例验证了近地快速覆盖轨道的快速响应能力。

弹用惯组的误差是影响系统落点导航精度的关键因素。针对如何利用已知的航向信息最大程度地提高弹用挠性陀螺的实际使用精度的问题，将多位置对准技术应用于惯组误差的在线标定，利用行列式法对陀螺静态漂移误差进行了可观性分析，给出常用两位置对准的理论分析及最优三位置的限定方程。仿真结果表明，最优三位置对准可以有效分离常值漂移和与比力一次项有关的漂移，实现挠性陀螺静态漂移误差状态变量全部可观测，最大程度地降低其对系统误差的影响。

微型涵道飞行器可以悬停、垂直起降和前飞，且安全性高、结构紧凑、噪声低。但是,微型涵道飞行器由于大飞行包线、特殊气动布局、低速度、小尺寸和复杂飞行环境，所以具有明显的非定常和非线性飞行力学特性。针对这一问题，研究了应用动态逆控制律的新方法——神经网络自适应逆。采用动态逆控制器、神经网络补偿器、比例微分(proportion-derivative,PD)补偿器和伪控制补偿器构建了微型涵道飞行器飞行控制系统。仿真结果表明，相比动态逆比例积分微分(proportion-integral-derivative,PID控制系统，本文设计的自适应逆控制系统具有更强的稳定性和鲁棒性。

提出一种自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)近水面悬浮解耦控制算法。在系统解耦的基础上通过两套独立的执行机构（水舱）分别实现AUV近水面悬浮时深度和纵倾角度控制。对海洋环境因素进行干扰力建模,在考虑各种环境干扰力作用的情况下通过仿真测试控制器性能，并与之前的仿真结果进行对比。定性地分析海洋环境要素对AUV运动控制器性能的影响，讨论在AUV控制器设计中考虑环境要素变化的必要性。仿真实验证明，提出的AUV悬浮解耦控制器在单纯考虑波浪干扰的情况下能够取得令人满意的控制效果。

把拦截弹导引头的测量系统作为拦截系统的一个子系统，从脱靶量及消耗能量两个方面，研究导引头测量误差在整个拦截系统中对拦截效能的影响。建立以拦截弹测量误差为激励，脱靶量及消耗能量为输出的比例导引拦截系统模型，对测量误差导致的脱靶量及消耗能量进行仿真，并通过数值统计得出拦截弹导引头测量误差与脱靶量及消耗拦截能量的量化对应关系，为拦截弹导引系统设计、导弹突防等提供技术参考。

针对传统多路径并行传输（concurrent multi-path transfer, CMT）协议无法适应卫星网络高误码特性，提出了一种CMT改进算法。首先，在缓解接收端缓存阻塞的基础上,根据链路中传输的传输序列号(trans-mission sequence number, TSN)相对连续的分组时延抖动，正确判断网络的拥塞状况；然后，接收端选取返回时延最短的路径，将拥塞因子及时反馈给源端，源端调节相应链路的拥塞窗口，调整注入网络的数据量。仿真结果表明:本文算法在缓解因卫星链路差异造成的接收缓存阻塞的同时，能够根据网络状况自适应区分拥塞与误码，实现链路的高效利用。相对于传统CMT协议，改进的CMT协议在网络吞吐量、窗口抖动、时延和丢包率等方面都有明显提高。

针对传统频谱感知算法在较低信噪比和存在噪声不确定度时，检测性能降低的问题，提出了一种基于特征值极限分布的双判决门限频谱感知算法。由于利用了双门限和信号采样协方差矩阵的特征值进行判决，这种算法不但可以有效地克服噪声不确定度对检测性能的影响，而且不需要预先知道主用户信号的任何信息。与已有的最大最小特征值频谱感知算法相比，由于采用了双判决门限，因此该算法的检测性能更优。仿真结果表明,该方法不但可以有效地克服噪声不确定度，而且检测性能也优于最大最小特征值算法。

均匀子带技术是宽带信道化中经常采用的数据处理方法。针对均匀子带信道化易造成信号频谱割裂的问题，建立了M进制移相键控(M phase-shift-keying,MPSK)信号子带信道化输出的数学模型。将目标信号的频谱损失转化为码元成型函数的变化，证明子带信号保留了原信号码元成型函数所带来的循环平稳特性，提出了一种新的基于子带信号M次方谱的载频估计算法。该方法无需合并子带就可进行目标信号的参数估计，提高了宽带处理的效率。仿真分析了算法在不同带宽覆盖比和不同信噪比下的估计性能。理论分析和仿真结果证明了算法的有效性和可靠性。

对低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码在四进制相移键控(quaternary phase shift keying, QPSK)调制下的译码算法进行了深入研究，分析和推导了最大平均互信息量化的具体方法。在QPSK调制下，通过此方法量化初始消息，最终使每次迭代的变量消息和校验消息都是整数，实现了基于整数运算的最小和译码算法。仿真结果表明，其性能与基于高精度浮点数的和积译码算法大约相差0.39 dB，同时该算法中所有变量都用固定长度的整数表示，便于硬件实现，在其译码性能比和积译码性能下降不大的情况下，大大缩短了译码时间。

最近提出的二维交叉熵阈值分割方法所依据的灰度级-平均灰度级直方图存在错分，且寻求最优阈值时，即使采用递推算法仍需遍历整个搜索空间，运行速度有待进一步提高。为此，本文给出改进的灰度级-梯度二维直方图，据此导出了相应的二维最小交叉熵阈值选取公式及其递推算法，并且采用改进Tent映射混沌粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法搜寻二维最优阈值。大量实验及与现有二维交叉熵方法的对比表明，所提出的方法在计算最优阈值时尽可能考虑了所有目标点和背景点，从而使分割结果更加精确；而求取阈值因只需遍历其中小部分解空间，使运行时间约减少到原来的10%~40%。

为了解决霍夫变换计算量大、难以实时实现及峰值检测不准确的问题，提出一种适合在FPGA上实现的基于两阶段快速搜索算法的改进整数霍夫变换，并将其在FPGA中实现。首先，设计了一种基于该改进霍夫变换算法的流水线结构，能够在单个时钟周期内完成霍夫空间的参数计算和累加；接着，设定3个参数阈值，以寻找霍夫子空间中的局部极值；最后，确定全局极值，实现直线参数的提取。采用实际图像在FPGA中进行实验验证，结果表明提出的算法占用硬件资源较少，其准确率达到93%以上。

欠定盲矩阵估计是欠定盲源分离的关键技术，其估计结果直接影响源信号的分离精度。针对目前欠定盲矩阵估计算法稳定性差、估计精度不高的缺点，提出了一种基于混合聚类和网格密度的新算法。该算法利用基于人工蜂群算法和K-均值的混合聚类方法对信号数据进行聚类，提高聚类结果的稳定性;利用网格密度法修正每一类的聚类中心，提高混合矩阵的估计精度。实验结果表明，所提算法在稳定性和估计精度方面都比传统欠定盲矩阵估计算法有了明显改善。

为使得云仿真平台能够支持仿真用户快速、高效、灵活地获得个性化仿真服务，基于虚拟化技术研究了云仿真运行环境动态构建技术，设计了基于虚拟化技术的云仿真运行环境动态构建模型，研究了面向多用户的、以仿真模型需求为依据的云仿真运行环境动态构建的三层映射算法。最后通过一个应用示例说明了基于虚拟化技术的云仿真运行环境动态构建技术的可行性和有效性。

由于数据流具有快速、无限、突发等特性，实现高速网络下的实时入侵检测已成为一个难题。设计一种维持数据流概要特征的相似搜索聚类树(similarity search cluster-tree, SSC-tree)结构，在此基础上提出一种基于SSC-tree的流聚类算法用于高速网络的入侵检测。为适应高速、突发到达的数据流，算法采用了链式缓存、捎带处理和局部聚类策略。SSC-tree中的链式缓存区用于临时存放数据流突发时算法不能及时处理的数据对象，缓冲区中的内容随后被捎带处理。在高速数据流未插入SSC-tree参与全局聚类之前，利用局部聚类产生微簇来适应高速流的到达。实验结果表明，该算法具有良好的适用性，能够在高速网络环境下产生较好的聚类精度，有效实现高速网络环境下的入侵检测。

自动钻铆系统已经广泛应用于飞机壁板铆接装配过程中，由于定位误差、装夹误差、托架自重变形等因素的影响，壁板的实际点位与理想点位存在差距，影响壁板连接准确度。通过分析自动钻铆流程，确定自动钻铆误差来源，提出自动钻铆定位误差双向获取方法。首先，在z向通过有限元分析，得到围框变形数据，建立围框与钻铆点位坐标映射关系；其次，在xy向通过获取上铆头与实际定位点偏差的方法，生成xy向误差数据；最后，给出了离线补偿的步骤和流程，以某型机翼壁板为实例，验证本文方法的有效性。